Berlian adalah material alami terkeras di Bumi, tetapi sebuah superkomputer baru saja memodelkan material yang bahkan lebih keras. Disebut ‘super-berlian,’ material teoretis ini bisa ada di luar planet kita—dan mungkin, suatu hari nanti, diciptakan di Bumi.
Seberapa Penting Bagi Jason Reitman untuk Menjadi Bagian dari Ghostbusters: Frozen Empire?
Seperti berlian biasa, super-berlian terbuat dari atom karbon. Fase karbon spesifik ini, yang terdiri dari delapan atom, seharusnya stabil dalam kondisi ambien. Dengan kata lain, ia bisa ada di laboratorium Bumi.
Fase spesifik ini, disebut BC8, adalah fase tekanan tinggi yang biasanya ditemukan di silikon dan germanium. Dan seperti yang disarankan model baru, karbon juga bisa ada dalam fase ini.
Frontier—superkomputer eksaskala tercepat dan pertama—memodelkan evolusi miliaran atom karbon yang dikenakan tekanan besar. Superkomputer memprediksi bahwa karbon BC8 30% lebih tahan terhadap kompresi dibandingkan dengan berlian biasa. Penelitian tim yang menggambarkan material super-keras ini baru-baru ini dipublikasikan dalam The Journal of Physical Chemistry Letters.
“Meskipun sudah banyak upaya untuk mensintesis fase kristalin karbon yang sulit ditemukan ini, termasuk kampanye National Ignition Facility (NIF) sebelumnya, belum pernah teramati,” kata salah satu penulis studi, Marius Millot, seorang peneliti di Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), dalam rilis laboratorium. “Namun kami percaya bahwa mungkin ada di eksoplanet kaya karbon.”
Ini bukan bukti potensial pertama dari material ultra-keras yang ada di dalam ruang angkasa. Pada tahun 2022, sebuah tim peneliti menemukan bukti bahwa lonsdaleite—sebuah bentuk langka dari berlian—dapat ada dalam fragmen meteorit yang jatuh ke Bumi.
Observatorium berbasis luar angkasa seperti Teleskop Luar Angkasa Webb sedang mengungkap eksoplanet kaya karbon seperti tidak pernah sebelumnya. Selain Webb, NASA memiliki rencana untuk Habitable Worlds Observatory, sebuah teleskop luar angkasa generasi berikutnya yang bisa beroperasi pada awal 2040-an.
Namun, para ilmuwan—secara wajar—tidak menunggu untuk mendapatkan pandangan yang lebih baik tentang dunia-dunia yang jauh, terutama karena super-berlian hanya akan terbentuk di lingkungan tekanan sangat tinggi; dengan kata lain, di inti-inti eksoplanet tersebut.
“Kondisi ekstrem yang berlaku dalam eksoplanet kaya karbon ini dapat menimbulkan bentuk struktural karbon seperti berlian dan BC8,” kata Ivan Oleynik, seorang fisikawan di University of South Florida dan penulis senior makalah tersebut, dalam rilis yang sama. “Oleh karena itu, pemahaman mendalam tentang sifat fase karbon BC8 menjadi kritis untuk pengembangan model interior yang akurat dari eksoplanet tersebut.”
Mungkin memungkinkan untuk menghasilkan super-berlian seperti ini di lingkungan laboratorium. Pada akhirnya. Namun, untuk mencapainya, tim harus lebih dulu menjelajahi kemungkinan-kemungkinan melalui National Ignition Facility (NIF) LLNL, fasilitas yang sama yang mencapai keuntungan energi bersih dalam reaksi fusi pada tahun 2022, dan lagi tahun lalu.
Penelitian itu akan dilakukan melalui program Discovery Science NIF. Jadi, ketika berbicara tentang super-berlian yang dibuat di laboratorium, saran saya adalah jangan menahan napas Anda. Namun, hal-hal bisa memanas dalam ilmu material.