Berlian telah lama dianggap materi yang paling Keras di dunia. Mengikis di permukaan apapun, dan akan meninggalkan goresan. Tekanlah permukaan apapun, dan itu akan membuat penyok. Tetapi Predikatnya sebagai benda terkeras oleh mineral berharga itu sekarang dalam bahaya: Para peneliti telah menciptakan sebuah material baru yang mungkin bahkan lebih keras dari berlian.
Kunci kesuksesan tim: Tekanan. Menurut Lin Wang, yang bekerja untuk Carnegie Institution of Washington di Argonne, Illinois Sebagai seorang ilmuwan material, studi Lin bagaimana struktur bahan pada skala atom dan molekul berhubungan dengan sifat mereka secara keseluruhan.
Untuk membuat substansi super Keras, timnya mulai dengan molekul karbon yang disebut fullerenes. Setiap molekul mengandung atom karbon 60 diatur dalam pola yang menyerupai kandang berbentuk bola. Bahkan, jika Anda adalah untuk menggambar molekul fullerene dan juga menggambar semua ikatan kimia yang menghubungkan atomnya bersama-sama, fullerene terlihat seperti bola sepak.
Para peneliti kemudian menambahkan cairan yang kaya karbon yang disebut xylene pada fullerenes. Atom karbon dalam setiap molekul xilena tersusun dalam cincin. Molekul Xylene berikatan lemah ke fullerenes dan membantu menjaga molekul berbentuk bola tersebut terpisah dalam jarak tertentu , jelas Wang .
Akhirnya, para peneliti menempatkan combinasi ke dalam mesin yang disebut sel anvil berlian. Terbuat dari dua kecil, potongan datar berlian yang dipoles, mesin bisa menekan campuran fullerene-xilena pada tekanan yang sangat tinggi. Tekanan mesin pada materi baru sekitar 320.000 kali tekanan atmosfer bumi di permukaan laut. Tekanan tersebut sama dengan berat 300 gajah pada sekali pijakkan!
Hasilnya: Kandang fullerene mulai runtuh dan pecah. Yang menciptakan struktur baru yang menjadi sangat padat dan keras, Wang menjelaskan.
Ketika para peneliti mengambil sampel keluar dari mesin sel anvil berlian mereka, mereka melihat bahwa berlian kecil yang digunakan untuk menekan sampel telah retak. Itu menunjuk bahwa versi kompresi campuran fullerene-xilena lebih Keras daripada berlian, Wang dan rekan-rekannya melaporkannya dalam edisi 17 Agustus 2012 dari jurnal Science. Analisis komputer material ssai ini tidak dapat membantu memperkirakan seberapa keras materi baru dibandingkan dengan berlian, sehingga untuk saat ini hanya tes sampel yang dapat mengungkapkan jawabannya.
“Kami tidak tahu apa sifat dari bahan baru,” kata Bertil Sundqvist, seorang fisikawan di Umeå University di Swedia yang tidak bekerja pada studi.
Meskipun sampel dikompresi fullerene-xylene materi penyok bagian datar dari berlian, masih mungkin bahwa materi tersebut sedikit lebih lembut daripada berlian (tapi masih sangat keras), ia mencatat. Materi yang mungkin telah membuat penyok dalam potongan berlian hanya karena ada kesenjangan dalam sel diamond anvil yang menciptakan tekanan tambahan di tepi beberapa bagian dari sampel, ia menambahkan.
Sampel bahan superkeras bahwa Wang dan timnya ciptakan sangatlah kecil – tidak lebih dari 200 mikrometer melintasi, atau jarak sekitar dua kali ketebalan selembar kertas. “Kami akan membutuhkan peralatan yang berbeda untuk membuat sampel yang lebih besar,” kata Wang. Jadi terlalu dini untuk mulai membayangkan alat luar biasa yang akan tercipta, seperti gergaji yang paling tajam atau amplas super keras, berdasarkan pada materi baru.
Sumber
http://www.sciencenewsforkids.org
