1 day ago
9
Peneliti berhasil mengamati langsung bentuk cair dari karbon, sebuah unsur yang biasanya kita kenal sebagai grafit atau intan.(HZDR / M. Künsting)
UNTUK pertama kalinya, ilmuwan internasional berhasil mengamati langsung bentuk cair dari karbon, sebuah unsur yang biasanya kita kenal sebagai grafit atau intan. Penelitian ini dipimpin Universitas Rostock bersama Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) dan dilakukan di fasilitas European XFEL, sebuah pusat penelitian sinar-X terbesar di dunia yang berlokasi dekat Hamburg, Jerman.
Karbon adalah material dengan titik leleh paling tinggi di antara semua unsur, yaitu sekitar 4.500 derajat Celsius. Suhu ekstrem ini membuatnya mustahil ditampung wadah biasa. Untuk mengatasi hal tersebut, tim peneliti menggunakan teknologi kompresi laser berdaya tinggi DIPOLE100-X. Dengan laser tersebut, karbon padat bisa diubah menjadi cair hanya dalam waktu nanodetik.
Kilatan Sinar-X Ultra Cepat
Pada momen singkat ini, kilatan sinar-X ultracepat dari European XFEL diarahkan ke sampel karbon untuk merekam struktur atomnya. Cahaya sinar-X yang tersebar membentuk pola difraksi, mirip cahaya yang melewati kisi-kisi, yang kemudian dianalisis untuk mengetahui posisi atom. Dengan mengulang eksperimen berkali-kali dalam kondisi tekanan dan suhu yang sedikit berbeda, para peneliti berhasil menyusun kepingan yang memperlihatkan transisi karbon dari padat ke cair tahap demi tahap.
Temuan dari penelitian ini sangat menarik. Struktur karbon cair ternyata mirip dengan intan padat. Di mana setiap atom karbon dikelilingi empat atom tetangga.
Profesor dari Universitas Rostock dan HZDR, Dominik Kraus menyebut jika ini merupakan pertama kalinya peneliti mengungkap struktur karbon cair.
"Ini pertama kalinya kita bisa melihat struktur karbon cair secara langsung, hasil ini membuktikan prediksi simulasi komputer yang sebelumnya hanya ada dalam teori. Karbon cair adalah bentuk kompleks, hampir bisa disamakan dengan air," ujar Kraus seperti yang dikutip dari Science Daily.
Titik Leleh Karbon
Tak hanya itu, para peneliti juga berhasil menentukan titik leleh karbon dengan sangat akurat. Hal ini menjadi terobosan penting, sebab data yang pasti mengenai titik leleh karbon sangat dibutuhkan untuk pemodelan pembentukan planet, serta untuk pengembangan energi masa depan seperti pembangkit listrik berbasis fusi nuklir.
Menurut pimpinan kelompok penelitian HED di European XFEL, Ulf Zastrau eksperimen ini membuka era baru dalam penelitian materi di bawah tekanan ekstrem.
“Sekarang kami memiliki perangkat untuk mempelajari materi dalam kondisi sulit dengan detail luar biasa,” ujar Zastrau. (Science Daily/Z-2)
