Seorang peneliti tanpa sengaja menemukan sebuah cara untuk mencairkan emas pada suhu ruangan. Pada awalnya, dalam sebuah eksperimen yang dilakukan oleh Ludvig de Knoop dari Chalmers University of Technology di Swedia saat mempelajari bagaimana respon atom-atom emas terhadap medan listrik dalam rekaman gambar dari mikroskop elektron, dia melihat sesuatu yang menarik. Lapisan permukaan emas benar-benar telah meleleh pada suhu ruangan.
Hasil dari penelitiannya telah diterbitkan dalam jurnal Physical Review Materials.
Dalam penelitiannya, ia menempatkan sepotong emas pada mikroskop elektron untuk mengetahui bagaimana medan listrik memengaruhi pada tingkat atom dari emas.
Mikroskop elektron adalah nama kolektif untuk berbagai jenis mikroskop yang menggunakan elektron bukan radiasi elektromagnetik atau cahaya untuk menghasilkan pembesaran gambar benda-benda yang sangat kecil. Menggunakan teknik ini memungkinkan untuk mempelajari atom-atom secara individual.
“Kami ingin mengetahui apa yang akan terjadi pada emas ketika berada di bawah pengaruh medan listrik yang sangat tinggi,” kata de Knoop kepada Newsweek.
Potongan emas diamati dengan mikroskop elektron sampai tingkat pembesaran tertinggi sambil terus meningkatkan kekuatan medan listrik sedikit demi sedikit hingga mencapai tingkat tertinggi.
Apa yang terjadi adalah atom-atom emas menjadi tereksitasi. Di bawah pengaruh medan listrik, atom-atom emas tiba-tiba kehilangan keteraturan strukturnya dan melepaskan hampir semua ikatan di antara atom-atom tersebut satu dengan yang lainnya.
“Kami telah bekerja sama erat dengan para ahli teoritis yang menemukan dari simulasi mereka bahwa pada medan listrik yang tinggi, atom-atom yang berada di permukaan menjadi jauh lebih longgar terikat satu sama lain dan karena itu bebas bergerak,” kata de Knoop.
Setelah percobaan lebih lanjut, para peneliti menemukan bahwa perlakuan seperti itu juga memungkinkan untuk mengubah struktur dari padatan menuju cairan. Medan listrik telah menyebabkan kerusakan bentuk lapisan pada permukaan emas, melelehkan permukaannya.
Penemuan bagaimana atom emas dapat kehilangan struktur mereka dengan cara ini tidak hanya spektakuler, tetapi juga inovatif secara ilmiah. Bersama dengan teoritikus Mikael Juhani Kuisma, dari Universitas Jyväskylä di Finlandia, Ludvig de Knoop dan rekannya telah membuka jalan baru dalam ilmu material.
“Efek yang diketahui ketika menerapkan medan listrik yang tinggi pada logam adalah zat tersebut akan menguap, di mana padatan logam akan mendidih.”
“Kejutan besar dengan pekerjaan kami bahwa beberapa lapisan permukaan terluar emas meleleh sebelum mereka menguap. Selanjutnya, kami menyadari bahwa kami dapat secara terkendali merubah struktur dari permukaan meleleh kembali menuju sesuai yang diperintahkan dengan mengalihkan medan listrik.”
Menurut Knoop, bahwa yang telah terpapar medan listrik hanyalah 2-3 lapisan atom. Sementara atom-atom yang berada jauh lebih dalam tidak terkena pengaruh medan listrik sedikit pun, sehingga keadaan struktur atom-atomnya masih tersusun secara biasa. Hal inilah yang menjadi perbedaan penting jika dibandingkan dengan pelelehan emas dengan pemanasan.
Hasil terbaru dapat memiliki implikasi yang signifikan untuk bidang ilmu material, membuka kemungkinan untuk berbagai aplikasi di masa depan, kata tim.
“Karena kita dapat mengontrol dan mengubah sifat-sifat lapisan permukaan atom, itu membuka pintu untuk berbagai jenis aplikasi. Sebagai contoh, teknologi dapat digunakan dalam berbagai jenis sensor, katalis dan transistor. Ada juga peluang untuk sebuah konsep baru untuk komponen tanpa kontak,” kata Eva Olsson, Profesor di Departemen Fisika di Chalmers dalam sebuah pernyataan.
