Kristal Aneh Quasicrystal yang Jarang Terlihat Terbentuk dari Sambaran Petir

ROMA - Kristal aneh yang jarang terlihat di alam yang disebut quasicrystal terbentuk oleh sambaran petir yang menghantam gundukan pasir di Nebraska, Amerika Serikat (AS). Penemuan dalam sepotong fulgurite atau fossilized lightning ini menunjukkan pembentukan quasicrystals yang sebelumnya tidak diketahui.

Para ilmuwan menyebutkan bahwa quasicrystal, merupakan susunan materi yang dulunya dianggap mustahil. Penemuan ini membuka jalan baru untuk sintesisnya di laboratorium.

“Penemuan quasicrystal dalam fulgurite dengan simetri 12 kali lipat yang jarang diamati dan komposisi yang belum pernah dilaporkan sebelumnya,” kata Tim Peneliti yang dipimpin oleh ahli geologi Luca Bindi dari Universitas Florence di Italia dikutip dari laman Science Alert, Senin (30/1/2022).



Sebagian besar kristal di alam terbentuk dari garam sederhana hingga intan yang paling keras, mengikuti pola yang sama. Atomnya tersusun dalam struktur kisi yang berulang dalam ruang tiga dimensi.

Quasicrystals atomnya tersusun dalam pola, tetapi pola itu tidak berulang. Padatan yang tidak memiliki struktur atom berulang ini umumnya merupakan kekacauan atom.

“Penyelidikan saat ini dirancang untuk mengeksplorasi kemungkinan mekanisme berbeda yang diilhami alam untuk menghasilkan quasicrystals, yaitu pelepasan listrik,” kata Luca Bindi.

Ketika gagasan quasicrystals pertama kali muncul pada 1980-an, konsep itu dianggap mustahil. Kemudian para ilmuwan benar-benar menemukannya, baik di laboratorium maupun di alam, jauh di dalam meteorit.



Sejak saat itu, para ilmuwan telah menetapkan bahwa quasicrystals di alam hanya dapat terbentuk dalam kondisi ekstrem, dengan guncangan, suhu, dan tekanan yang sangat tinggi. Petir adalah salah satu kekuatan paling kuat di alam, menyambar dengan kecepatan ekstrem, dan dapat memanaskan udara yang dilaluinya hingga 5 kali suhu permukaan Matahari.


Ketika menyentuh tanah di tempat yang tepat dengan kekuatan yang cukup, dapat melelehkan pasir, meninggalkan fulgurite, 'fosil' dari jalur yang dilaluinya melalui tanah. Kemudian Bindi dan rekannya, fisikawan Paul Steinhardt dari Princeton University, memperoleh sampel fulgurite dari wilayah Sandhills di Nebraska.

Mereka melakukan pemindaian mikroskop elektron dan mikroskop elektron transmisi, untuk menentukan komposisi kimia dan struktur kristalnya. Sampel terdiri dari pasir yang menyatu, dan jejak logam konduktor yang meleleh dari saluran listrik.

Di dalamnya, para peneliti menemukan quasicrystal dodecahedral (dua belas sisi) dengan komposisi Mn72.3Si15.6Cr9.7Al1.8Ni0.6 yang sebelumnya tidak dilaporkan. “Pelepasan listrik mungkin telah memainkan peran kunci yang tidak hanya menjelaskan kondisi reduksi yang diperlukan tetapi juga mendorong pembentukan quasicrystal,” kata Steinhardt.