Q-carbon: Struktur karbon baru yang lebih keras dari berlian!

Berlian nampaknya tidak lagi menjadi senyawa karbon paling keras di bumi. Dalam serangkaian makalah yang diterbitkan akhir-akhir ini, para peneliti dari North Carolina State University merilis sebuah pengumuman bahwa mereka telah menciptakan senyawa karbon terbaru yang dinamai Q-carbon.

Sekilas mengenai karbon

Karbon murni (tanpa unsur tambahan seperti oksigen dan lain-lain) memiliki bentuk padat yang dapat dibedakan menjadi dua tipe atau fase karbon. Fase karbon pertama adalah grafit dimana atom-atom karbon terletak berurutan membentuk suatu lembaran tipis (biasanya digunakan sebagai bahan baku pensil). Fase karbon kedua tersusun dari kisi-kisi karbon kaku yang merupakan unsur pembentuk berlian.

Q-carbo

Jay Narayan, salah satu penulis makalah tentang Q-carbon, mengatakan bahwa dia dan timnya telah menciptakan fase karbon ketiga. Menurutnya, fase karbon ketiga hanya dapat ditemukan secara alami di inti beberapa planet. Dengan kata lain, manusia tidak mungkin menemukan fase karbon ketiga ini tanpa merekayasanya.

Tim peneliti menciptakan Q-carbon dengan cara meletakkan karbon amorf pada sebuah lapisan dasar dari suatu zat keras (dapat berupa safir, kaca, atau plastik) dan kemudian menembakkan laser pada unsur karbon amorf tersebut.

Karbon amorf

Bagi para pembaca yang belum mengetahui apakah karbon amorf itu, karbon amorf adalah salah satu alotrop karbon. Alotrop karbon adalah konfigurasi tertentu dari molekul karbon. Di bumi, terdapat tiga alotrop karbon yang ditemukan berlimpah; grafit, berlian, dan karbon amorf. Setiap alotrop terbentuk pada kondisi yang berbeda. Misal, grafit terbentuk pada kondisi tekanan normal, sedangkan berlian terbentuk pada kondisi tekanan tinggi. Karbon amorf adalah alotrop non-kristal dan dapat kita temukan pada arang dan jelaga.

Hasil eksperimen

Kembali pada eksperimen penyinaran laser di atas, sinar laser yang mengenai karbon amorf merubah karbon amorf menjadi suatu struktur kristal padat. Struktur kristal padat inilah yang dinamakan dengan Q-carbon. Para ilmuwan mampu membuat struktur kristal Q-carbon dengan ketebalan 40 hingga 500 nanometer. Struktur kristal baru ini bersifat ferromagnetic atau sangat dipengaruhi medan magnet. Struktur Q-carbon dapat menyala ketika terekspos medan listrik. Melalui uji kekerasan, Q-carbon terbukti memiliki kekerasan yang jauh melebihi berlian. Ini adalah penemuan baru yang sangat berguna untuk berbagai aspek, salah satunya adalah pertambangan. Kita tahu bahwa pada beberapa kasus, mata bor berlian tidak mampu memecahkan batuan tertentu dan mungkin aplikasi Q-carbon pada dunia tambang mampu mengatasi masalah-masalah itu.