Ilmuwan Temukan Superkonduktor Ajaib yang Bakal Bikin Teknologi Melesat! Apa Istimewanya?

JURNAL IT - Ilmuwan Korea Selatan telah mencatat sejarah dengan berhasil mensintesis superkonduktor suhu kamar (K, 127°C) yang bekerja pada tekanan lingkungan dengan struktur lead-apatite yang dimodifikasi yang disebut LK-99.

Levitasi hanyalah salah satu sifat bahan superkonduktor.

LK-99 ini diklaim sebagai superkonduktor pertama di dunia yang dapat beroperasi pada suhu kamar tanpa memerlukan tekanan tinggi. Keberhasilan ini dipercaya dapat merevolusi dunia teknologi karena sejauh ini, superkonduktor membutuhkan pendinginan ekstrem untuk berfungsi.

Apa itu Superkonduktor?

Superkonduktor adalah material yang memiliki kemampuan unik untuk mengalirkan arus listrik tanpa hambatan saat dijaga pada suhu di bawah suatu nilai tertentu yang disebut "suhu kritis". Pada suhu di bawah nilai kritis ini, material tersebut menunjukkan nol resistansi listrik, yang berarti arus dapat mengalir melaluinya tanpa mengalami kehilangan energi karena gesekan atau hambatan.

Karakteristik ini membuat superkonduktor sangat berharga dalam berbagai aplikasi teknologi, terutama dalam industri listrik dan elektronik.

Biasanya, material konduktor seperti tembaga atau aluminium akan mengalami beberapa tingkat resistansi saat mengalirkan arus listrik, yang menyebabkan pemborosan energi dalam bentuk panas. Namun, superkonduktor mengatasi masalah ini dan menjadi solusi efisien untuk mengalirkan arus listrik dengan sangat sedikit atau bahkan tanpa kehilangan energi.

Sejarahnya superkonduktor ditemukan hanya berfungsi pada suhu yang sangat rendah, bahkan mendekati nol mutlak. Oleh karena itu, diperlukan pendinginan ekstrem dengan menggunakan nitrogen cair atau helium untuk menjaga superkonduktor tetap beroperasi pada suhu kritisnya. Hal ini membuat penerapannya dalam skala besar kurang praktis dan mahal.

Peran Penting Superkonduktor bagi Teknologi dan Kehidupan manusia

1. Efisiensi Energi: Superkonduktor mengalirkan listrik tanpa resistansi, yang berarti tidak ada energi yang terbuang dalam bentuk panas saat arus mengalir melalui material. Ini akan meningkatkan efisiensi sistem kelistrikan, mengurangi kerugian daya, dan menghemat energi. Penerapan superkonduktor dalam jaringan listrik dapat mengurangi konsumsi energi secara keseluruhan dan membantu mengatasi masalah terkait perubahan iklim.
   
   
2. Transportasi: Superkonduktor dapat digunakan untuk mengembangkan sistem transportasi yang lebih cepat dan efisien, seperti kereta levitasi magnetik (maglev) yang tidak memiliki gesekan mekanis dengan rel dan dapat mencapai kecepatan yang sangat tinggi. Hal ini dapat mengurangi waktu perjalanan dan mengurangi polusi udara dari kendaraan bermotor.
   
   
3. Kesehatan: Superkonduktor digunakan dalam teknologi resonansi magnetik (MRI) yang sangat penting dalam diagnosis medis. MRI menggunakan medan magnet yang kuat untuk menghasilkan gambar detail dari organ dan jaringan tubuh manusia. Superkonduktor memungkinkan pembuatan magnet yang lebih kuat dan canggih dalam peralatan MRI, sehingga meningkatkan kemampuan diagnosis dan perawatan medis.
   
   
4. Komputasi Kuantum: Superkonduktor juga menjadi kunci dalam pengembangan komputer kuantum. Komputer kuantum berjanji untuk mengatasi masalah kompleks yang sulit atau bahkan tidak mungkin diselesaikan oleh komputer klasik saat ini. Dengan menggunakan sifat superkonduktor untuk membuat qubit (unit informasi kuantum), komputer kuantum dapat melakukan kalkulasi dengan kecepatan dan kapasitas yang jauh melebihi komputer tradisional.
   
   
5. Industri: Penggunaan superkonduktor dalam industri, seperti pembangkitan energi, distribusi listrik, dan manufaktur, dapat meningkatkan efisiensi operasi dan mengurangi biaya produksi. Hal ini dapat membantu mendorong inovasi teknologi, meningkatkan daya saing perusahaan, dan menciptakan lapangan kerja baru.

Superkonduktor Suhu Kamar

Jika superkonduktor suhu kamar, seperti yang diklaim oleh LK-99 dapat dikonfirmasi dan digunakan secara luas, ini akan membuka pintu bagi berbagai aplikasi yang lebih praktis dan terjangkau dari teknologi superkonduktor.

Potensinya sangat besar untuk mengubah cara kita menggunakan energi, berkomunikasi, berpergian, dan melakukan penelitian di berbagai bidang, membantu memajukan kehidupan manusia menuju masa depan yang lebih cerah dan berkelanjutan.

Para Peneliti Percaya bahwa LK-99 Menunjukkan Sifat Superkonduktivitas Akibat Stres pada Timah dari Atom Tembaga. Verifikasi Lebih Lanjut Diperlukan, Tetapi Jika Berhasil, Ini Dapat Membuka Peluang Baru bagi Umat Manusia. Makalah Tersedia di arXiv.

Superkonduktivitas LK-99 berhasil terbukti melalui berbagai uji kritis seperti suhu kritis (), nol-resistivitas, arus kritis (), medan magnetik kritis (), dan efek Meissner. Menariknya, sifat superkonduktivitas LK-99 berasal dari distorsi struktural kecil yang diakibatkan oleh penyusutan volume yang ringan (0,48%), bukan dari faktor eksternal seperti suhu dan tekanan. Penyusutan ini disebabkan oleh substitusi Cu dari ion Pb(2) dalam jaringan isolator Pb(2)-fosfat dan menyebabkan timbulnya stres. Stres ini secara bersamaan berpindah ke Pb(1) pada kolom silindris, mengakibatkan distorsi pada antarmuka kolom silindris dan menciptakan "superconducting quantum wells" (SQWs) pada antarmuka tersebut. Hasil dari pengukuran kapasitas panas menunjukkan bahwa model baru ini sangat sesuai untuk menjelaskan sifat superkonduktivitas LK-99. Struktur unik LK-99 yang memungkinkan struktur yang sedikit terdistorsi tetap terjaga pada antarmuka merupakan faktor paling penting yang membuat LK-99 mampu mempertahankan dan menunjukkan sifat superkonduktivitas pada suhu kamar dan tekanan lingkungan. [...]

Semua bukti dan penjelasan menunjukkan bahwa LK-99 adalah superkonduktor pertama yang dapat bekerja pada suhu kamar dan tekanan lingkungan.

Keberhasilan LK-99 membuka banyak peluang untuk berbagai aplikasi, seperti magnet, motor, kabel, kereta levitasi, kabel listrik, qubit untuk komputer kuantum, antena THz, dan lain sebagainya.

Kami yakin bahwa penemuan baru ini akan menjadi peristiwa bersejarah yang membuka era baru bagi umat manusia dalam dunia teknologi. Semoga informasi ini dapat membawa manfaat dan terobosan yang semakin menggiurkan di masa mendatang.(*)