Ilmuwan Buat Kaca yang Lebih Keras Dibanding Berlian

Nasional | republika | Published at Jumat, 26 November 2021 - 14:54
Ilmuwan Buat Kaca yang Lebih Keras Dibanding Berlian

REPUBLIKA.CO.ID,JAKARTA -- Tim ilmuwan China telah mengembangkan kaca Ultrahard. Kaca ini diyakini lebih keras dibandingkan berlian alami. Kaca karbon yang memiliki konduktivitas termal tinggi ini dikembangkan oleh peneliti yang dipimpin dari Universitas Jilin China.

Mereka mengumumkan kaca transparan berwarna kuning, AM-III yang mampu meninggalkan goresan dalam pada permukaan berlian. Bahan yang seluruhnya terbuat dari karbon, mencapai 113 gigapascal (GPa) pada uji kekerasan Vickers. Sedangkan berlian biasanya mendapat skor antara 50 dan 70 skala GPa.

Menurut para peneliti, AM-III bukan pengganti berlian melainkan benda yang bisa digunakan untuk mengembangkan sel surya di panel surya dan jendela anti peluru. Dalam percobaannya, mereka menempatkan buckyballs, bentuk karbon seperti bola dan menaklukkannya dalam suhu dan tekanan ekstrem.

Salah satu sampel, terbentuk pada 30 GPa dan 1,598F. Kaca ultrahard yang dicapai sekitar 102 GPa dan menjadikan salah satu kaca terkeras setelah karbon AM-III (113 GPa).

Pembuatan kaca dengan sifat superior ini akan membuka pintu pada pemakaian lain. Suhu yang relatif rendah di mana kami dapat mensintesis kaca berlian ultrahard membuat produksi massal menjadi lebih praktis, kata Penulis Makalah dan Ahli Geokimia Yingwei Fei dari Carnegie Institution for Science di Washington.

Dilansir Dailymail , Jumat (26/11), karbon mampu mengambil berbagai bentuk stabil berdasarkan struktur molekulnya. Beberapa bentuk terlihat seperti grafit dan berlian yang sangat terstruktur sementara yang lain tidak teratur, atau amorf seperti kaca biasa.

Kekerasan setiap bentuk ditentukan oleh ikatan internalnya. Misal, grafit yang berbentuk serpihan karena memiliki susunan ikatan dua dimensi dengan lapisan atom karbon yang terikat dalam pola heksagonal datar.

Sintesis bahan karbon amorf dengan ikatan tiga dimensi telah menjadi tujuan lama. Triknya adalah menemukan bahan awal yang tepat untuk diubah dengan penerapan tekanan, ujar Fei.

Karena titik lelehnya yang sangat tinggi pada 7.280 F, tidak mungkin menggunakan berlian sebagai titik awal. Sebagai gantinya, tim beralih ke buckminsterfullerene atau buckyball , yaitu bentuk karbon yang terdiri dari 60 atom dan tersusun dalam struktur berongga seperti sangkar yang menyerupai bola sepak.

Penemuan buckyballs tercatat dalam Hadiah Nobel Kimia pada tahun 1996. Untuk mengubah buckminsterfullerene menjadi gelas karbon seperti berlian, para peneliti mengompres dan memanaskan buckyballs.

Penemuan ini berkontribusi pada pengetahuan tentang bahan amorf canggih dan sintesis bahan amorf massal dengan teknik tekanan tinggi dan suhu tinggi, tim menyimpulkan.

Direktur Carnegie Earth and Planet Laboratory Richard Carlson mengatakan penemuan ini menghasilkan tekanan ekstren untuk memproduksi bahan baru. Untuk lebih jelas, publik bisa membaca temuan ini dalam jurnal Nature .

Artikel Asli