loading...
Saat ini berlian tidak lagi menjadi material paling keras nomor 1 di permukaan bumi, posisi itu kini telah diambil alih oleh sebuah material baru yang dikenal sebagai Q-carbon.
Pada zaman dahulu atau pada abad pertengahan, ilmu pengetahuan mulai berkembang ke ahah modern. Berbagai penemuan baru yang menjadi dasar pengembangan ilmu sains modern bermunculan pada masa itu. Para ilmuan berlomba-lomba untuk menguasai ilmu kimia, fisika, biologi dan ilmu eksakta lainnya dengan tujuan suatu penemuan baru. Salah satu cita-cita paling fenomenal saat itu adalah menemukan cara membuat besi menjadi emas. Seiring berjalannya waktu, para ilmuan kuno tidak menemukan cara untuk proses konversi rumit tersebut. Kini para ilmuan modern telah mengerti misteri tentang pembuatan emas dari besi yang tidak dapat dilakukan dengan reaksi kimia biasa, namun harus dengan reaksi inti atau reaksi nuklir. Jika reaksi kimia biasa adalah proses serah terima elektron atau pemutusan dan pembentukan ikatan kimia (pasangan elektron), maka untuk rekasi inti pada konversi ini merupakan serah terima proton pada inti atom. Dengan kata lain, yang memegang peranan dalam reaksi kimia biasa adalah elektron sedangkan pada reaksi nuklir adalah proton. Neutron juga dapat memberikan peranan pada reaksi pembentukan isotop. Isotop adalah atom sejenis dengan massa yang berbeda. Tidak hanya mengerti tentang misteri pembentukan emas dari besi, para ilmuan moder saat ini bahkan dapat melakukan reaksi yang lebih menakjubkan yaitu mengkonversi karbon biasa menjadi berlian.
Teknik tranformasi karbon sederhana menggunakan laser untuk menghasilkan biji-biji karbon kecil yang lebih berkilau merupakan suatu terobosan baru dalam dunia sintesis material. Para peneliti melalui hasil studinya melaporkan bahwa material ini merupakan karbon fasa baru dengan sifat kekerasan yang lebih baik dari berlian. Material ini berpotensi untuk diaplikasikan secara luas pada bidang kedokteran dan industri. Material ini disebut sebagai Q-carbon (karbon-Q), suatu material yang sangat keras disintesis menggunakan laser oleh para peneliti dari North Carolina State University. Beberapa sifat penting yang dimiliki Q-carbon ini di antaranya adalah feromagnetik, floresens dan konduktor listrik. Kekerasan Q-carbon dilaporkan 60 persen lebih keras jika dibandingkan berlian. Hal ini akibat dari ikatan antar atom yang lebih rapat.
Untuk mensintesis material ini, para peneliti menggunakan laser untuk menghasilkan ledakan energi dalam waktu 200 nanodetik yang dikenakan pada lapisan karbon amorf (tidak memiliki bentuk atau susunan kristal) sehingga suhu karbon amorf tersebut meningkat lebih dari 3726 derajad celcius. Laser memberikan kejutan pada karbon cair, kemudian didinginkan dengan cepat untuk membentuk struktur kristal yang teratur. Struktur kristal yang terbentuk bergantung pada energi dan periode pendinginan. Pada kondisi tertentu karbon dapat membentuk jenis berlian yang lain selain Q-carbon. Proses pendinginan disebut juga dengan "quenching" oleh sebab itu material ini disebut sebagai Q-carbon, dari kata quenching. Proses sintesis ini berlangsung sangat cepat, varian berlian ini dapat terbentuk dalam waktu 15 menit.
Penemuan Q-carbon menambah deretan alotropi karbon padat dengan susunan atom yang berbeda di mana grafit dan berlian merupakan dua alotropi karbon paling terkenal sebelumnya. Q-carbon secara alamiah hanya dapat dibentuk pada kondisi ekstrem. Tidak ada material sejenis yang dapat ditemukan di alam melaikan hanya pada inti suatu planet.
Dengan teknologi laser Q-carbon dapat disintesis pada suhu kamar dan tekanan normal 1 atm. Sebuah metode yang sangat sederhana dan tidak mahal. Bandingkan jika kita ingin mensintesis berlian, dengan metode konvensional maka kita membutuhkan suatu kondisi suhu dan tekanan sangat tinggi dan dengan katalis tertentu. Sintesis berbagai macam varian berlian pun menjadi sangat memungkinkan dengan variasi periode pendinginan penggunaan bahan dasar seperti safir, plastik dan kaca. Tim peneliti juga mengembangkan bentuk dari material yang dihasilkan guna aplikasi di berbagai bidang seperti drug delivery, layar smartphone dan peralatan elektronik lainnya.
sumber: discovermagazine.com
loading...
0 Response to "Q-carbon, Material yang Mengalahkan Berlian"
Posting Komentar