Para peneliti di Universitas George Washington telah mengambil langkah besar untuk mencapai salah satu tujuan yang paling dicari dalam fisika: superkonduktivitas pada suhu kamar.
Superkonduktivitas adalah kurangnya hambatan terhadap listrik dan ditemui pada beberapa bahan ketika didinginkan di bawah suhu kritis. Sampai sekarang, bahan superkonduktor dianggap harus didinginkan hingga mencapai suhu yang sangat rendah (minus 180 derajat Celcius), sehingga membatasi dalam penerapannya. Karena hambatan terhadap listrik membuat sistem menjadi tidak efisien, menghilangkan berbagai hambatan ini dengan menggunakan superkonduktor pada suhu ruang akan memungkinkan pembangkitan dan penggunaan yang lebih efisien dari listrik, peningkatan transmisi energi di seluruh dunia dan sistem komputasi yang lebih kuat.
“Superkonduktivitas mungkin merupakan salah satu batas besar penemuan ilmiah terakhir yang dapat melampaui aplikasi teknologi sehari-hari,” Maddury Somayazulu, seorang profesor peneliti di Sekolah Teknik dan Sains Terapan GW, mengatakan. “Superkonduktivitas pada suhu kamar telah menjadi ‘cawan suci’ pepatah yang menunggu untuk ditemukan, dan mencapainya – meskipun pada 2 juta atmosfer – adalah momen perubahan paradigma dalam sejarah sains.”
Kunci dari penemuan ini adalah pembuatan senyawa logam yang kaya akan hidrogen dengan tekanan yang sangat tinggi: sekitar 2 juta atmosfer. Para peneliti menggunakan sel-sel landasan berlian, perangkat yang digunakan untuk membuat tekanan tinggi, untuk memeras sampel kecil dari lantanum dan hidrogen. Mereka kemudian memanaskan sampel dan mengamati perubahan besar dalam struktur. Ini menghasilkan struktur baru, LaH10, yang sebelumnya diprediksi para peneliti akan menjadi superkonduktor pada suhu tinggi.
Sambil menjaga sampel pada tekanan tinggi, tim mengamati perubahan sifat listrik yang dapat direproduksi. Mereka mengukur penurunan signifikan dalam resistivitas ketika sampel didinginkan di bawah minus 13 °C, pada tekanan 180-200 gigapascal, menghadirkan bukti superkonduktivitas pada suhu mendekati suhu ruangan. Dalam percobaan berikutnya, para peneliti melihat transisi terjadi pada suhu yang lebih tinggi, hingga 280 K. Selama percobaan, para peneliti juga menggunakan difraksi sinar-X untuk mengamati fenomena yang sama. Ini dilakukan melalui berkas sinchrotron dari Advanced Photon Source di Argonne National Laboratory di Argonne, Illinois.
“Kami percaya ini adalah awal dari era superkonduktivitas baru,” kata Russell Hemley, seorang profesor riset di Sekolah Teknik dan Sains Terapan GW. “Kami telah memeriksa hanya satu sistem kimia – Lantanum plus hidrogen. Ada struktur tambahan dalam sistem ini, tetapi yang lebih penting, ada banyak bahan yang kaya akan hidrogen seperti ini dengan komposisi kimia yang berbeda untuk dijelajahi. Kami yakin banyak hidrida lainnya – atau superhidrida – akan ditemukan dengan suhu transisi yang lebih tinggi di bawah tekanan.”
Studi ini telah dipublikasikan di jurnal Physical Review Letters.
