Sebuah tim peneliti Prancis telah memposting sebuah makalah online di mana mereka mengklaim telah mencapai cawan suci ilmu material bertekanan ekstrem: membuat logam hidrogen di laboratorium.
Fisikawan telah menduga sejak tahun 1930-an bahwa di bawah tekanan ekstrem, atom hidrogen - atom paling ringan pada tabel periodik, yang hanya mengandung satu proton di nuklei - secara radikal mengubah sifat-sifatnya. Dalam keadaan normal, hidrogen tidak menghantarkan listrik dengan baik dan cenderung berpasangan dengan atom hidrogen lainnya - seperti halnya oksigen. Tetapi fisikawan percaya bahwa, dengan tekanan yang cukup, hidrogen akan bertindak sebagai logam alkali - sekelompok elemen, termasuk lithium dan natrium, yang masing-masing memiliki satu elektron dalam orbital terluar mereka, yang mereka tukarkan dengan sangat mudah. Seluruh tabel periodik disusun berdasarkan gagasan ini, dengan hidrogen ditempatkan di atas logam alkali lainnya di kolom pertama. Tetapi efeknya tidak pernah terlihat secara meyakinkan di laboratorium.
Sekarang, dalam sebuah makalah yang diposting 13 Juni ke jurnal pracetak arXiv, tim peneliti yang dipimpin oleh Paul Loubeyre dari Komisi Energi Atom Prancis mengklaim telah melakukannya. Hancur di antara titik-titik dari dua berlian menjadi sekitar 4,2 juta kali tekanan atmosfer bumi di permukaan laut (425 gigapascal), mereka mengatakan sampel hidrogen mereka menunjukkan sifat logam.
"Logam hidrogen adalah hidrida utama," tulis para peneliti, merujuk pada kelas senyawa berbasis hidrogen dengan sifat luar biasa. "Ini mungkin menunjukkan superkonduktivitas suhu kamar, transisi leleh pada suhu yang sangat rendah menjadi kondisi superfluida superfluida yang tidak biasa, difusi proton yang tinggi, dan penyimpanan kepadatan energi yang tinggi."
Dengan kata lain, itu diharapkan menjadi bahan yang menghantarkan listrik tanpa batas pada suhu kamar - sifat kuantum yang berguna - dan menyimpan energi dengan sangat mudah. Biasanya, superkonduktor hanya superkonduktor pada suhu yang sangat rendah.
Perburuan selama puluhan tahun untuk hidrogen logam telah mengarahkan para peneliti ke sejumlah bahan lain yang, pada tekanan yang agak rendah, menunjukkan setidaknya beberapa sifat ini. Tetapi untuk melakukan itu, para peneliti harus mencampur hidrogen dengan senyawa lain dengan cara yang rumit. Para peneliti menyebutnya super-hidrida. Super-hidrida, atau logam hidrogen itu sendiri, mungkin suatu hari nanti mengarah pada teknologi yang jauh lebih baik untuk transportasi dan penyimpanan energi, di antara kemajuan lainnya, Live Science sebelumnya melaporkan
Ilmuwan planet juga berpikir hidrogen metalik mungkin mengintai di planet yang sangat berat, seperti Jupiter. Tetapi memahami bagaimana semua itu bekerja diperlukan menghasilkan beberapa hal di Bumi.
Masalahnya adalah bahwa logam hidrogen tampaknya terbentuk pada tekanan yang melampaui kapasitas bahkan laboratorium penelitian tekanan tinggi yang paling ekstrem. Metode standar untuk menghasilkan tekanan ekstrem dan berkelanjutan di laboratorium melibatkan penghancuran sampel kecil di antara titik-titik dua berlian super-keras. Tetapi seperti yang dilaporkan Live Science sebelumnya, melampaui 400 gigapascal, bahkan "perangkat sel landasan berlian" yang paling sulit mulai pecah.
Pada 2016, sebuah tim peneliti mengklaim telah menciptakan hidrogen metalik dalam perangkat landasan berlian, tetapi hanya mengumpulkan data terbatas. Dan mereka takut untuk melepaskan sampel mereka dari genggaman sel landasan berlian mereka, agar tidak rusak. Peneliti lain, termasuk Loubeyre, mengatakan kepada Forbes pada saat itu bahwa mereka tidak diyakinkan oleh makalah itu - yang mendasarkan klaim hidrogen logamnya hanya pada satu titik data tunggal: reflektifitas material.
Kemudian, para ilmuwan mengatakan bahwa mereka kehilangan sampel setelah perangkat sel intan berlian mereka pecah.
Studi baru mendasarkan klaimnya untuk membuat hidrogen logam terutama pada cara sampel mengubah sinar inframerah saat landasan mengapung dan melepaskan tekanan. Untuk satu hal, para peneliti mengulangi percobaan mereka, menyetel tekanan ke atas dan ke bawah untuk menyebabkan materi "transisi" bolak-balik dari yang tampaknya logam ke non-logam. Kunci untuk mencapai tekanan tinggi itu, tulis para penulis, adalah bentuk tepat dari berlian - dibuat sempurna toroidal oleh proses yang disebut pemantulan ion terfokus.
Namun, penelitian ini belum menjadi subjek peer review, dan masih harus dilihat bagaimana komunitas fisika tekanan tinggi yang lebih besar akan bereaksi terhadap klaim ini.
