Kamis, 27 Februari 2025 11:38:31 WIB

Eksperimen di 'Laboratorium Super' Baru Tiongkok Ubah Air Jadi Es pada Suhu Ruangan

Tiongkok

Eko Satrio Wibowo

Beijing, Radio Bharata Online - Para peneliti telah berhasil mengubah air menjadi es pada suhu ruangan dalam sebuah eksperimen inovatif di "laboratorium super" baru Tiongkok untuk menyelidiki batas-batas ilmu material.

Fasilitas Pengguna Kondisi Ekstrem Sinergetik atau Synergetic Extreme Condition User Facility (SECUF), yang terletak di Distrik Huairou, pinggiran kota Beijing, menawarkan para ilmuwan kesempatan untuk mengamati materi di bawah lingkungan ekstrem.

Setelah memulai pembangunan pada September 2017, SECUF lulus tinjauan penerimaan nasional pada hari Rabu, yang menandai selesainya fasilitas eksperimen canggih internasional yang dapat menciptakan kondisi ekstrem seperti suhu sangat rendah, tekanan sangat tinggi, medan magnet kuat, dan medan optik sangat cepat.

Fasilitas tersebut, yang dijalankan oleh Institut Fisika atau Institute of Physics (IOP) di Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, merupakan sekelompok "generator lingkungan ekstrem" yang dikontrol secara presisi. Fasilitas ini berfungsi sebagai "laboratorium super" untuk menyelidiki batas-batas ilmu material.

Di Stasiun Pengukuran Sinergetik Tekanan Tinggi SECUF, seorang peneliti memamerkan eksperimen kecil yang menarik secara visual yang menunjukkan bagaimana air berubah menjadi es pada suhu ruangan normal.

Saat peneliti dengan cermat menambahkan air setetes demi setetes ke dalam peralatan, tekanan di bagian tengah perangkat terus meningkat. Saat mengamati layar, perubahan bertahap dalam keadaan air menjadi jelas saat air perlahan berubah menjadi es.

"Apa yang kami saksikan dalam percobaan ini dikenal sebagai es termal bertekanan tinggi. Dalam kondisi normal seperti suhu ruangan, air seharusnya tetap dalam keadaan cair dan membeku menjadi es pada suhu nol derajat Celsius selama musim dingin, yang dikenal sebagai es tradisional. Namun, di bawah tekanan tinggi, sekitar 10.000 kali tekanan udara rata-rata, air juga dapat berubah menjadi es pada suhu ruangan. Ini karena tekanan secara efektif memperpendek jarak antara atom, mengurangi jarak antara atom hidrogen dan oksigen, yang mengarah pada pembentukan struktur baru di bawah tekanan, mirip dengan struktur es. Kami menyebutnya sebagai es termal bertekanan tinggi. Saat air membeku, volumenya mengembang, tetapi es termal bertekanan tinggi ini memiliki kepadatan lebih besar daripada air, yaitu 1,4 gram per sentimeter kubik," jelas Cheng Jinguang, Wakil Direktur IOP.

Peralatan di fasilitas tersebut dapat menghasilkan tekanan sangat tinggi sebesar 300 gigapascal (GPa), hampir setara dengan tekanan di inti bumi. Peralatan tersebut juga dapat menghasilkan pulsa laser sangat cepat yang berlangsung selama 100 attodetik, yang merupakan sepersejuta dari sepersejuta detik, untuk menangkap dinamika elektron secara real time.

"Saat ini, kami terlibat dalam penelitian dasar yang mutakhir. Tujuan kami adalah untuk memperluas pemahaman kami tentang dunia material, memahami hukum dan mekanisme operasionalnya. Berdasarkan dasar ini, kami dapat merancang dan mengoptimalkan sifat material. Kami bertujuan untuk mengembangkan material fungsional kuantum dengan kinerja luar biasa yang praktis dan dapat digunakan," ujar Cheng.

Komentar