Ilmuwan Temukan Emas Hidrida, Emas Generasi Terbaru Guncang Dunia Sain

PROHABA.CO -  Para ilmuwan menemukan sebuah penemuan luar biasa: emas hidrida (gold hydride), senyawa emas yang belum pernah tercatat sebelumnya. 

Penemuan ini terjadi secara tidak sengaja dalam eksperimen yang awalnya bertujuan mengubah hidrokarbon menjadi berlian.

Tim internasional yang dipimpin oleh peneliti dari SLAC National Accelerator Laboratory, Amerika Serikat, melakukan eksperimen di fasilitas European XFEL, Jerman.

Mereka menempatkan sampel hidrokarbon yang dilapisi foil emas tipis dan menyinarinya dengan laser sinar-X berintensitas tinggi.

Tujuannya sederhana: emas digunakan sebagai penghantar panas dan penyerap sinar-X.

Tapi hasilnya justru mengejutkan.

Selain terbentuk berlian, ilmuwan menemukan bahwa atom hidrogen bereaksi dengan emas dan membentuk senyawa baru: gold hydride.

Emas generasi terbaru.

Penemuan ini membuka pintu menuju pemahaman baru tentang kimia ekstrem, planet raksasa, hingga proses fusi nuklir di bintang.

Eksperimen ini bermula dari penelitian tentang bagaimana hidrokarbon (molekul berbasis karbon dan hidrogen) berubah menjadi berlian di bawah tekanan dan suhu sangat tinggi.

Baca juga: Fakta Logam Mulia, Berapa Banyak Cadangan Emas di Dunia? Simak Penjelasannya Menurut Ilmiah

Di European XFEL, sebuah fasilitas laser sinar-X di Jerman, tim menempatkan sampel hidrokarbon yang dilapisi dengan foil emas tipis.

Tujuannya sederhana: emas hanya dipakai sebagai penyerap sinar-X dan penghantar panas.

Namun, di luar dugaan, selain terbentuk berlian, ilmuwan juga menemukan munculnya emas hidrida. 

“Ini sungguh tak terduga, karena emas biasanya sangat ‘membosankan’ secara kimia, nyaris tidak reaktif.

Justru karena itulah kami memilihnya sebagai penyerap sinar-X,” ujar Mungo Frost, peneliti SLAC sekaligus penulis utama studi ini. 

Temuan yang dipublikasikan di Angewandte Chemie International Edition ini menunjukkan bahwa perilaku kimia bisa berubah drastis pada kondisi ekstrem, mirip dengan yang terjadi di dalam planet atau bintang.

Untuk menciptakan kondisi tersebut, para peneliti menekan sampel hidrokarbon dengan ‘diamond anvil cell’ hingga melebihi tekanan di bawah mantel Bumi, lalu memanaskannya hingga lebih dari 1.900 °C menggunakan semburan sinar-X.

Hasilnya jelas: atom karbon tersusun menjadi kisi berlian. Namun, data juga menunjukkan sesuatu yang lebih menarik--atom hidrogen bereaksi dengan emas--lalu membentuk emas hidrida.

Pada kondisi ini, hidrogen berada dalam keadaan superionik: atom hidrogen dapat bergerak bebas di dalam kisi emas yang kaku.

Fenomena ini meningkatkan konduktivitas emas hidrida dan memberi wawasan baru tentang perilaku materi dalam tekanan dan suhu ekstrem.

“Kami bisa menggunakan kisi emas sebagai ‘saksi’ untuk melihat apa yang dilakukan hidrogen,” kata Mungo.

Baca juga: Ilmuan Ciptakan Berlian Super Keras di Laboratorium

 Mengapa penting?

Karena, hidrogen padat seperti ini diduga mengisi bagian dalam planet raksasa seperti Jupiter dan juga berperan dalam proses fusi nuklir di bintang. 

Dengan kata lain, eksperimen ini memberi kita jendela kecil untuk mengintip dunia asing dan reaktor alami di jagat raya.

Penemuan ini tidak hanya penting untuk ilmu planet dan energi, tetapi juga memperluas batas pengetahuan kimia.

Emas, yang selama ini dianggap hampir tak bereaksi, ternyata bisa membentuk hidrida stabil, meski hanya pada kondisi tekanan dan suhu ekstrem. Begitu pendinginan terjadi, emas dan hidrogen kembali terpisah.

Namun, simulasi menunjukkan bahwa semakin tinggi tekanannya, semakin banyak atom hidrogen yang bisa masuk ke dalam kisi emas.

Menurut Siegfried Glenzer, Direktur Divisi High Energy Density di SLAC sekaligus peneliti utama, “Penting bagi kita untuk bisa secara eksperimental menghasilkan dan memodelkan keadaan materi ini.

Alat simulasi ini juga bisa diterapkan untuk memodelkan sifat eksotis material lain di kondisi ekstrem.

” Dari “kecelakaan eksperimen” yang awalnya hanya bertujuan membuat berlian, lahirlah penemuan besar: emas hidrida. 

Senyawa ini membuka peluang riset tentang: struktur planet raksasa di tata surya maupun luar angkasa.

Proses fusi nuklir di bintang, termasuk matahari kita.

Energi fusi di Bumi, yang bisa menjadi solusi energi masa depan. Penelitian ini menunjukkan bahwa sains sering kali berkembang lewat kejutan yang tak terduga.

Siapa sangka, emas yang terkenal ‘inert’ ternyata bisa menjadi pintu gerbang menuju dunia kimia baru di alam semesta.

Penelitian ini tidak hanya memperluas batas ilmu kimia dan fisika, tetapi juga membuka harapan baru dalam riset energi dan eksplorasi luar angkasa. (*)

Baca juga: Ilmuan Temukan Ada Bakteri yang Tertarik pada Darah Manusia

Baca juga: Berlian Terpendam Paling Dalam di Bumi, Bagaimana Sampai ke Permukaan?

Baca juga: Ilmuan Ungkap Banyak Gunung Berapi Aktif Sebagian Besar Berada Ada di Bawah Laut

Artikel ini telah tayang di Kompas.com dengan judul "Emas Hidrogen: Senyawa Aneh yang Lahir dari Kecelakaan Ilmiah",