Para peneliti dari Universitas Edinburgh telah menemukan wujud materi baru yang berbentuk cair dan padat. Mirip dengan superkonduktor, keadaan materi ini juga dapat diterapkan dalam teknologi.

Dalam pelajaran kimia, siswa belajar tentang tiga wujud umum materi: padat, cair, dan gas. Dalam kondisi normal, ketiga deskripsi materi ini sudah cukup, namun dalam kondisi ekstrem, bentuk-bentuk hibrid yang aneh dapat terjadi.

Para peneliti mengamati bahwa logam kalium berbentuk padat dan cair di bawah tekanan dan suhu yang sangat tinggi. Bisa dibayangkan seperti ini: “Ibarat memegang spons yang berisi air, hanya saja spons itu juga terbuat dari air,” jelas fisikawan Andreas Hermann dari Universitas Edinburgh. Nasional geografis.

Peneliti menyelidiki fenomena aneh tersebut menggunakan simulasi komputer

“Kalium adalah salah satu logam paling sederhana yang kita ketahui. Namun jika Anda memampatkannya, struktur yang sangat rumit akan tercipta,” kata fisikawan tersebut. Dalam keadaan padat, kalium mempunyai struktur kisi yang sederhana. Namun pada tekanan tinggi, atom-atom tersusun dengan cara yang lebih kompleks: lima tabung atom kalium membentuk struktur persegi. Empat tabung ini berada di luar dan satu di tengah. Tabung-tabung tersebut juga dihubungkan oleh empat rantai tambahan atom kalium.

Dan justru rantai inilah yang memberikan sifat khusus pada kalium. Jika kerangka terkena suhu tinggi, rantainya akan hilang. Sistem berubah dari keadaan teratur ke keadaan tidak teratur dan terjadilah keadaan agregasi padat-cair.

Untuk mengetahui secara pasti bagaimana transisi ini terjadi, para peneliti melakukan simulasi komputer. Hal ini memungkinkan mereka untuk menciptakan kembali perilaku sekitar 20.000 atom. Ketika suhu dan tekanan cukup tinggi – 20 hingga 40 ribu kali tekanan atmosfer normal – rantai dan tabung akan saling terkait. Gaya interatomik atom-atom tabung begitu kuat sehingga tetap dalam keadaan padat. Namun, atom-atom dalam rantai tidak dapat menahan tekanan dan meleleh.

Penemuan juga dapat digunakan secara teknis

Fenomena ini juga menarik bagi teknologi. “Jika memungkinkan untuk menciptakan keadaan yang tidak biasa ini pada material lain, hal ini dapat diterapkan di banyak bidang,” jelas Hermann. Para peneliti menduga fenomena tersebut juga terjadi pada unsur lain seperti natrium dan bismut.

Baca juga: Para ilmuwan menciptakan tetesan-tetesan kecil materi yang membentuk alam semesta awal

Penemuan serupa telah dilakukan pada unsur-unsur lain di masa lalu. Para peneliti menemukan bahwa natrium menjadi isolator listrik pada tekanan tinggi dan litium menjadi superkonduktor pada suhu rendah dan tekanan tinggi.