Ilmuwan berhasil tangkap gerakan atom 4D

Teori yang telah lama menjelaskan bagaimana bahan bisa meleleh, membeku dan menguap mungkin perlu diubah berkat beberapa terobosan penelitian. Sebuah tim ilmuwan yang dipimpin UCLA telah menangkap pergerakan atom 4D melalui citra 3D ketika material berubah bentuk.

Dilansir dari Engadget (1/7), penelitian ini terbukti bermanfaat untuk pembuatan dan studi bahan baru, bahan kimia serta proses biologis.

Membangun berdasarkan penelitian sebelumnya, tim menggunakan mikroskop elektron 3D terbaru dari Berkeley Lab untuk memeriksa campuran besi-platinum yang diiris menjadi nanopartikel selebar 1/10.000 lebar rambut manusia.

Bahan itu dipanaskan hingga 520 Celcius, yang membuatnya berubah bentuk dari kondisi padat ke bentuk lain. Gambar 3D diambil pada menit ke 9, 16 dan 26 setelah pemanasan sementara sampel diputar di mikroskop.

Menggunakan algoritma khusus, tim melacak 33 inti yang sama, hanya 13 atom yang terletak di nanopartikel tunggal. “Orang-orang berpikir sulit menemukan jarum di tumpukan jerami,” kata profesor fisika dan astronomi UCLA, Jianwei John Miao dalam sebuah pernyataan. “Seberapa sulitkah menemukan atom yang sama di lebih dari satu triliun atom pada tiga waktu berbeda?”

Para ilmuwan mencatat bahwa nukleus berbentuk tidak beraturan, tidak sempurna seperti yang diprediksi oleh teori-teori yang telah lama ada. Selain itu, daripada memiliki pinggir tajam seperti yang diperkirakan, pengaturan atom lebih campur aduk di dekat permukaan.

Walaupun hasil-hasil itu mungkin tidak terdengar menarik, ini adalah yang pertama bahwa nukleasi telah bereaksi. “Nukleasi pada dasarnya merupakan masalah yang belum terpecahkan di banyak bidang,” kata rekan penulis Peter Ercius. “Begitu Anda bisa membayangkan sesuatu, Anda bisa mulai memikirkan bagaimana mengendalikannya.” Ini bisa mengarah pada bahan yang lebih baik, lebih kuat dan pemahaman yang lebih dalam tentang reaksi kimia dan biologis yang penting.