Peneliti Cina Mengubah Berlian Jadi Konduktor Listrik

Jakarta, FORTUNE - Berlian merupakan salah satu material alami paling keras di bumi dan konduktor panas yang baik, tetapi tidak dapat menghantarkan muatan Listrik. Kini, kolaborasi para peneliti dari berbagai institut seperti Universitas Zhengzhou, Akademi Ilmu Pengetahuan Henan, Universitas Ningbo, dan Universitas Jilin telah berhasil mengembangkan berlian yang mampu menghantarkan listrik. Demikian dilaporkan South China Morning Post, dikutip Kamis (14/3).

Sebagian besar berlian yang terbentuk secara alami berusia setidaknya satu miliar tahun dan perlahan terbentuk di kedalaman hingga 155 mil atau 250 km di bawah permukaan bumi. Dikenal karena kekerasan dan konduktivitas termalnya--yang tertinggi di antara material alami--berlian juga dapat diterapkan dalam aplikasi sehari-hari. 

Tingginya harga berlian juga telah melahirkan industri berlian yang dibuat secara sintetis di mana karbon dengan kemurnian tinggi diolah dalam kondisi ekstrim untuk menghasilkan berlian yang dikembangkan di laboratorium. Zhengzhou di Henan, Tiongkok, merupakan produsen berlian hasil laboratorium terbesar di dunia dan menyumbang 80 persen ekspor berlian sintetis Tiongkok. Bekerja sama dengan para ilmuwan, industri ini telah mempelajari cara membuat berlian yang dapat menghantarkan listrik. 

Para peneliti menggunakan graphene, bentuk lain karbon dengan konduktivitas listrik tinggi, untuk mengembangkan berlian konduktif. Metode yang digunakan para peneliti melibatkan pembentukan komposit berlian dan graphene. Dengan menggunakan nanodiamond, para peneliti mensintesis butiran berlian ultrahalus yang saling berhubungan dengan lapisan graphene. 

Proses tersebut dilakukan pada kisaran suhu sedang 2.372-2.732 derajat Fahrenheit (1.300 dan 1.500 derajat Celcius) dan kondisi tekanan 12 gigapascal.  Kondisi ini sesuai dengan metode yang ada untuk membuat berlian yang dikembangkan di laboratorium, kata para ahli bahan berlian dan penelitian fisika tekanan tinggi.

Struktur komposit berlian baru ini juga mempertahankan ketangguhan berlian, sehingga tidak mudah pecah. Para peneliti berpendapat bahwa hal ini menjadikannya ideal untuk digunakan di lingkungan yang membutuhkan arus listrik besar, seperti mesin udara dan pesawat ruang angkasa. 

Karena bahannya juga tahan lama, bahan ini dapat digunakan dalam tahap elektrokatalisis dalam pengolahan limbah. Alternatif lainnya, dapat digunakan di lingkungan yang sangat asam atau basa dan sangat panas untuk dioperasikan dapat memungkinkan berlian baru menunjukkan kehebatannya. 

Karena para peneliti telah menggunakan graphene, berlian-berlian baru tersebut tampak berwarna hitam pekat dan bukan warna bening atau berwarna seperti yang diharapkan dari berlian. Berlian yang dihasilkan dalam tahap percobaan berdiameter setengah inci (13 mm) dan tidak lebih dari dua inci.

Para peneliti yakin bahwa tanpa tuntutan dalam penerapan yang tergesa-gesa, secara bertahap mereka akan mampu memodifikasi ukuran dan bentuk berlian yang dihasilkan.

“Temuan kami membuka jalan untuk mewujudkan material berlian berukuran besar yang konduktif dan super keras dalam kondisi sintetis ringan, memfasilitasi pemanfaatan praktisnya dalam aplikasi industri terkait,” tulis para peneliti dalam makalah yang mereka terbitkan pada bulan Februari.