Peneliti dari RMIT University di Melbourne, Australia, telah menggunakan logam cair untuk membuat bahan dua dimensi tipis dari beberapa atom yang sebelumnya tidak pernah terlihat di alam.
Terobosan yang luar biasa tidak hanya merevolusi cara kita melakukan kimia tapi bisa juga diterapkan untuk meningkatkan penyimpanan data dan membuat elektronik lebih cepat. Penemuan “satu kali dalam satu dekade” telah dipublikasikan di Science.
Para peneliti melarutkan logam dalam logam cair untuk menciptakan lapisan oksida yang sangat tipis, yang sebelumnya tidak ada sebagai struktur berlapis dan mudah dikupas.
Setelah diekstraksi, lapisan oksida ini bisa digunakan sebagai komponen transistor dalam elektronika modern. Lapisan oksida yang lebih tipis, semakin cepat elektronikanya. Lapisan oksida tipis juga berarti elektronika membutuhkan lebih sedikit daya. Antara lain, lapisan oksida digunakan untuk membuat layar sentuh pada ponsel pintar.
Penelitian dipimpin oleh Profesor Kourosh Kalantar-zadeh dan Dr Torben Daeneke dari RMIT’s School of Engineering, yang dengan para siswa telah bereksperimen dengan metode ini selama 18 bulan terakhir.
“Ketika Anda menulis dengan pensil, grafit tersebut menghasilkan serpihan yang sangat tipis yang disebut graphene, yang dapat dengan mudah diekstraksi karena strukturnya berlapis alami,” kata Daeneke. “Tapi apa jadinya jika bahan ini tidak ada secara alami?
“Di sini kami menemukan metode yang luar biasa namun sangat sederhana untuk menciptakan serpihan bahan serap atom yang tidak alami seperti struktur berlapis.
“Kami menggunakan paduan gallium yang tidak beracun (logam yang serupa dengan aluminium) sebagai media reaksi untuk menutupi permukaan logam cair dengan lapisan oksida oksida atomik dari logam yang ditambahkan daripada oksida galium yang terjadi secara alami.
“Lapisan oksida ini kemudian bisa dikelupas dengan hanya menyentuh logam cair dengan permukaan yang halus. Sejumlah besar lapisan tipis atomik ini dapat diproduksi dengan menyuntikkan udara ke dalam logam cair, dalam proses yang mirip dengan buih susu saat membuat cappuccino.”
Ini adalah proses yang sangat murah dan sederhana sehingga bisa dilakukan di kompor dapur oleh seorang ilmuwan.
“Saya bisa memberikan instruksi ini kepada ibu saya, dan dia akan bisa melakukan ini di rumah,” kata Daeneke.
Profesor Kourosh Kalantar-zadeh mengatakan bahwa penemuan tersebut sekarang menempatkan material oksida tipis yang sebelumnya tak terlihat ke dalam jangkauan sehari-hari, dengan implikasi mendalam untuk teknologi masa depan.
“Kami memprediksi bahwa teknologi yang dikembangkan berlaku untuk sekitar sepertiga dari tabel periodik. Banyak dari oksida atomik tipis ini adalah bahan semikonduktor atau dielektrik.
“Komponen semikonduktor dan dielektrik adalah fondasi perangkat elektronik dan optik hari ini. Bekerja dengan komponen tipis secara atom diharapkan dapat menghasilkan elektronik dengan energi lebih baik dan lebih hemat energi. Kemampuan teknologi ini tidak pernah dapat diakses sebelumnya.”
Terobosan itu juga bisa diterapkan pada katalisis, dasar industri kimia modern, membentuk kembali bagaimana kita membuat semua produk kimia termasuk obat-obatan, pupuk dan plastik.
