Perkuad-media.id, BATAM – Tim peneliti di China mengembangkan bahan kaca terkeras di dunia yang mampu dengan mudah meninggalkan goresan dalam pada permukaan berlian. Kaca tersebut untuk sementara diberi nama AM-III.
Melansir dari CNN Indonesia, dalam sebuah artikel penelitian pra-cetak, para ilmuwan yang berasal dari China, Amerika Serikat (AS), Swedia, Jerman, dan Rusia merinci apa yang mereka sebut sebagai karbon sintetis “ultrahard, ultrastrong, semikonduktor”.
Tim tersebut mengatakan bahan yang dikenal sebagai bahan amorf (AM) atau yang disebut sebagai ‘kaca’ itu adalah yang paling sulit dari jenisnya yang pernah ditemukan. Pra-cetak artikel tersebut tersedia secara online dan diterbitkan di jurnal National Science Review pada Kamis (5/8).
Para peneliti menciptakan bahan kaca tersebut dengan menghancurkan molekul karbon yang dikenal sebagai buckminsterfullerene, atau C60, pada tekanan tinggi dan memaparkannya pada suhu yang sangat tinggi juga.
Sampel C60 diambil dan diletakkan di bawah tekanan 25 gigapascals (GPa). Ini sama dengan lebih dari 246.000 kali lebih banyak tekanan daripada tekanan atmosfer standar. Kemudian, sampel dipanaskan hingga lebih dari 1.000 derajat Celcius.
Pada tonggak suhu 1.000, 1.100, dan 1.200, tiga kategori material yang berbeda diciptakan, disebut AM-I, AM-II, dan AM-III.
Dilansir dari Newsweek, bahan ketiga ini, AM-III, memiliki kekerasan tertinggi sekitar 113 GPa, diukur menggunakan metode kekerasan Vickers. Para ilmuwan mengatakan bahwa bidang berlian kristal tunggal alami memiliki kekerasan sekitar 62 GPa sebagai perbandingan.
Menurut para peneliti, bahan kaca tidak terlihat semenarik perhiasan, tetapi memiliki beberapa aplikasi luas di industri teknologi tinggi. Jika dijadikan sebagai bahan kaca anti peluru, AM-III memiliki kekuatan 20 sampai 100 kali lebih keras daripada produk utama yang saat ini digunakan.
Dengan semikonduktor yang hampir seefisien silikon, AM-III memiliki kemampuan untuk mentransfer arus listrik secara bebas menjadikannya kandidat kuat untuk digunakan dalam perangkat fotolistrik, termasuk senjata yang dapat berfungsi di lingkungan ekstrim seperti tekanan dan suhu tinggi.
“Munculnya jenis bahan karbon amorf ultrahard, ultrastrong, semikonduktor ini menawarkan kandidat yang sangat baik untuk aplikasi praktis yang paling menuntut,” kata Profesor Tian Yong Jun dan rekan-rekannya di Pusat Ilmu Tekanan Tinggi di Universitas Yanshan di Qinhuangdao, Hebei.
Mengutip SCMP, penelitian tersebut sudah diterbitkan dalam jurnal National Science Review. Mereka memproduksi berbagai jenis material baru dengan kombinasi order-disorder yang berbeda. AM-III memiliki proporsi atom dan molekul tertinggi sehingga mampu mencapai kekuatan maksimal.
Meski demikian, struktur yang teratur tidak dapat ditingkatkan lebih jauh, karena itu akan mengubah material menjadi intan dan membunuh semikonduktor dan beberapa sifat lain yang hanya bisa ada pada material dalam keadaan kacau.
Berlian buatan manusia diproduksi dari grafit rendah di bawah panas dan tekanan. Pembuatan AM-III membutuhkan fullerene, bahan yang lebih canggih yang terdiri dari molekul dengan struktur berongga yang terdiri dari atom karbon.
Para peneliti menghabiskan lebih dari 12 jam secara bertahap meningkatkan panas dan tekanan hingga maksimum, dan menghabiskan jumlah waktu yang sama untuk membiarkan bahan mendingin secara perlahan. Menurut mereka, Eksperimen itu bisa saja gagal karena terburu-buru.
Ada persaingan sengit untuk menciptakan bahan super keras di dunia, tetapi AM-III lahir dari kerja sama internasional. Para ilmuwan dari Swedia, Amerika Serikat, Jerman dan Rusia berpartisipasi dalam percobaan di China. Kolaborator luar negeri ini telah membantu tim Tiongkok dengan memunculkan ide-ide baru dan menganalisis data.
Sumber: CNN Indonesia
