SUPER KRISTAL Metal yang disuntikkan dari molekul dapat mensuperkonduksikan.
Penemuan suatu superkonduktor hidrokarbon baru bertemperatur tinggiBottom of Form
, berdasarkan pada subunit graphene, menunjukkan kelas baru pertama kali dari superkonduktor organis lebih dari beberapa dekade dan membawa potensi bagi para peneliti untuk mengembangkan variasi molekular yang tidak terhingga. Hal ini juga membantu mengarahkan bidang fisika yang mendiominasi terhadapa superkonduktifitas pada arah bidang ilmu kimiawi.
Sebuat tim dari Jepang yang dipimpin oleh Yoshihiro Kubozono, seorang profesor ilmu kimia dan ilmu pengetahuan permukaan pada Okayama University, melaporkan bahwa kristal molekul picene planar—yang tersusun dari lima benzene terfusi—mensuperkonduksikan pada suhu 18 K saat disuntikan dengan atom potassium atau rubidium (Nature 2009, 464, 76).
Meskipun suhu tersebut sangat relatif dingin sekali dibandingkan dengan suhu lebih dari 100 K mensuperkonduksikan temperatur (Tc) dari beberapa superkonduktor keramik, namun hal ini sebanding dengan Tc dari superkonduktor organis lainnya seperti potassium yang disuntikkan buckminsterfullerene (38 K) dan kalsium yang ter-interkalasikan dengan graphite (11 K).
Para ilmuwan melanjutkan untuk mencari superkonduktor baru bertemperatur tinggi karena mereka pikir akan menjadi bahan ideal nantinya bagi motor listrik yang efisien dan penyimpanan tenaga serta sistem distribusinya.
Dikarenakan superkonduktor bertemperatur tinggi dimulai dengan munculnya di laboratorium pada tahun 1980an, daftarnya telah meluas dari bahan perunggu oksida pertama kalinya hingga meliputi seperti persenyawaan magnesium diborida dan juga beberapa molekul organis. Sebagaimana picene yang dianggap sebagai suatu fragmen dari bahan karbon graphene berkawat kandang ayam, Kubozono menjelaskan, alkali yang disuntikkan superkonduktor acene sdapat saja menjadi suatu kelurga besar.
“Picene bukanlah molekul spesial, namun sangat umum sekali,” kata Kubozono. “Lebih lanjut kita mengharapkan adanya superkonduktor acene baru.”
Menurut beberapa teori mengenai superkonduktifitas, dengan menurunkan beberapa temperatur bahannya akan menghasilkan apa yang disebut dengan elektro pasangan Perunggu yang mengatasi repulsi mutual mereka dan selanjutnya dapat mengalir melalui bahan yang segera terjadi. Bahan organis yang mensuperkonduksikan umumnya berdasarkan pada persenyawaan aromatik, yang memiliki sistem π orbitals. Beberapa elektron mendonasikan kepada π orbital dari atom metal alkali dapat mensuperkonduksikan, dibawah kondisi tertentu.
Penulisnya beralasan bahwa dikarenakan picene menyerupai segmen dua dimensional dari graphite, hal ini kemungkinan juga mensuperkonduksikan saat disuntik. Kedua hal ini dilakukan di Inggris, sebagaimana apa yang dikatakan profesor bahan kimiawi yaitu Matthew J. Rosseinsky pada University of Liverpool dan Kosmas Prassides pada Durham University dalam sebuah pandangan mengenai laporan ini bahwa “hal ini merupakan contoh pertama kalinya dari superkonduktor molekular dimana komponen organisnya berisi hanya atom karbon dan hidrogen.”
Meskipun kemiripan picene terhadap graphite, elektronisnya menyerupai beberapa metal superkonduksi yang disuntik fullerenes, catat mereka. Meskipun elektronis tersebut adalah buktinya, mekanisme superkonduksi picene belumlah sepenuhnya menjelaskan apa-apa, laporan dari tim Kubozono. Namun hal yang penting dari struktur picene adalah menyoroti pada saat dibandingkan dengan molekul pentacene, yang mana bersifat isomeric dengan picene, namun bergaris lurus: Metal alkali yang terinterkalasikan dengan beberapa molekul pentacene tidaklah mensuperkonduksikan.
“Saya pikir perbedaan yang saling berbenturan ini adalah sangat menarik dan menyarankan sebuah petunjuk dalam memahami asal muasal superkonduktifitas pada sistem hidrokarbon aromatik terinterkalasi,” kata profesor Hideo Hosono dari Tokyo Institute of Technology, yang baru-baru ini laboratoriumnya menemukan sebuah keluarga dari superkonduktor besi arsenida (C&EN, Oct. 20, 2008, page 15).
Laboratorium Kubozono sekarang ini sedang mencari yang berkenaan dengan superkonduktor dengan menginterkalasikan atom metal kedalam acene lainnya.
Hosono menjelaskan bahwa banyak sekali pemain pada penelitian superkonduktifitas baru-baru ini memiliki latar belakang ilmu kimiawi. Banyak sekali dari penemuan superkonduksi di laboratoriumnya dilaporkan pertama kalinya pada jurnal ilmu kimiawi seperti Journal of the American Chemical Society.
“Penelitian material pada superkonduktor secara luas telah kilakukan [pada bidang] bahan fisika terkondensasi,” kata Hosono. “Bagaimanapun juga, Saya merasa peranan ilmu kimiawi sangatlah cepat berkembang dalam mengeksplorasi superkonduktor baru.”
