Erabaru.net. Ilmuwan mengungkapkan hanya dua quasicrystal yang pernah ditemukan, dan keunikan itu disebabkan oleh tabrakan asteroid. Quasicrystal dikatakan memiliki ‘simetri yang tidak mungkin’ dan merupakan struktur yang terjadi secara alami paling langka yang ada di bumi.

Sekarang, para peneliti telah menemukan kunci untuk asal-usul kristal yang misterius itu. Dalam serangkaian percobaan, tim yang dipimpin Caltech telah menunjukkan bahwa quasicrystal alami dapat terbentuk sebagai akibat dari tabrakan antara objek-objek komposisi kimia yang tidak biasa di sabuk asteroid.

Quasicrystal menentang aturan simetris tentang definisi kristal, mereka teratur, tetapi tidak secara berkala. Para peneliti menemukan quasicrystal pertama terbentuk secara alami di awal tahun 2000-an, setelah bertahun-tahun memproduksi contoh-contoh buatan.

Fisikawan Princeton, Paul Steinhardt dan rekannya, Luca Bindi, dari Museum Sejarah Alam di Universitas Florence, menemukan sebutir aluminium, tembaga, dan mineral besi dengan simetri lima lipat.

Pada 2015, Steinhardt dan timnya menemukan quasicrystal kedua.

Dua butir tersebut keduanya berasal dari sampel meteorit Khatyrka, potongan yang ditemukan di pegunungan Koryak,Rusia, dan dari analisis mikroskopis mengungkapkan hal itu karena telah mengalami goncangan hebat sebelum memukul bumi. Kemungkinan besar tabrakan energi tinggi dengan objek lain.

krislal langka
Para peneliti telah menemukan dua quasicrystal di alam, keduanya dari meteorit di Rusia. Di sebelah kiri, panel atas menunjukkan simetri pertama, disebut icosahedrite. Panel bawah menunjukkan simetri dari quasicrystal yang ditemukan pada tahun 2015. Di sebelah kanan, susunan pola non-standar quasicrystal, terungkap melalui sinar elektron.

Studi baru yang dipimpin oleh Paul Asimow, seorang profesor geologi dan geokimia di California Institute of Technology, dalam hipotesisnya energi yang dari kejutan/goncangan ekstrim pada sebuah asteroid bisa menyebabkan quasicrystal terbentuk.

Struktur ‘tidak mungkin’ akan terbentuk melalui siklus kompresi, pemanasan, dekompresi, dan pendinginan. Untuk menguji ini, Asimow membuat simulasi tabrakan antara dua asteroid.

Dia mengambil irisan tipis mineral meteorit, termasuk logam campuran tembaga-aluminium yang ditemukan di alam satu-satunya dalam meteorit Khatyrka, dan menjepitnya di dalam sebuah kotak. Ini kemudian disekrup pada moncong  senapan kaliber 20 mm panjang 4 meter.

Peneliti meledakkan kepingan tersebut dengan peluru dengan kecepatan satu kilometer per detik, kira-kira kecepatan peluru senapan paling cepat. Kemudian, mereka menggergaji membelah sampel tersebut dan memolesnya.

kristal unik
Contoh meteorit Khatyrka (foto), potongan yang ditemukan di pegunungan Koryak, Rusia.

Di beberapa tempat, mereka menemukan, dampak tersebut telah menghancurkan unsur-unsur satu sama lain dan menciptakan quasicrystal mikroskopis. Menurut para peneliti, hal ini menunjukkan jenis guncangan bertanggung jawab dalam pembentukan quasicrystal alami.

“Kita tahu bahwa meteorit Khatyrka itu tergoncang. Dan sekarang kita tahu bahwa ketika Anda membuat kejutan/goncangan material-material awal yang berada di dalam meteorit itu, Anda mendapatkan quasicrystal,” kata Asimow.

Sebagai pekerjaan berikutnya, peneliti akan menguji kombinasi yang berbeda dari mineral untuk menentukan komponen yang diperlukan dalam pembentukan quasicrystal secara alami.

Yang membuat quasicrystal berbeda

Struktur geometris kristal standar adalah berurutan dan berkala. Ia berulang sendiri, dan dapat diatur antara empat jenis simetri putar: dua kali lipat, tiga kali lipat, empat kali lipat, atau enam kali lipat.

Hal ini menunjukkan berapa kali sebuah objek akan terlihat sama dalam rotasi 360 derajat terhadap sumbu. Sebuah objek dengan simetri dua kali lipat, misalnya, akan tampak sama dua kali, atau setiap 180 derajat.

Quasicrystals menentang aturan simetris yang mendefinisikan kristal ini, mereka berurutan, tetapi tidak periodik. Dari luar, quasicrystal adalah mineral padat yang terlihat seperti normal, tetapi struktur dalamnya mempesona para ilmuwan.

Sebagai gugusan atom-atom yang berulang secara teratur terlihat di sebagian besar kristal, quasicrystal mengandung susunan atom yang lebih halus dan rumit yang melibatkan dua atau lebih gugusan-gugusan berulang.

Akibatnya, atom-atom quasicrystal ini dapat tersusun dengan cara yang tidak umum ditemukan dalam kristal, seperti bentuk Icosahedron 20 sisi dengan simetri bola sepak.

Perbedaan antara kristal dan quasicrystal dapat divisualisasikan dengan membayangkan lantai ubin: ubin yang segi enam 6-sisi dapat cocok satu sama lain untuk menutupi seluruh lantai. Tetapi pentagon 5-sisi atau decagons 10-sisi diletakkan di samping masing-masing akan menghasilkan kesenjangan antara ubin. (ran)

Share

Video Popular