Metode Baru Sintesis Nanodiamond dengan Radiasi Elektron di Laboratorium Tokyo

Peneliti Universitas Tokyo berhasil menemukan cara baru untuk membuat nanodiamond menggunakan radiasi elektron. Biasanya, berlian sintetik dibuat dengan tekanan dan panas tinggi, atau teknik pengendapan uap kimia. Namun, tim ini menggunakan berkas elektron di mikroskop transmisi elektron untuk menyintesis berlian dalam kondisi tekanan rendah. Mereka memulai dengan adamantane, molekul hidrokarbon berbentuk sangkar yang memiliki struktur karbon seperti berlian namun dengan atom hidrogen yang melekat. Radiasi elektron memecah ikatan karbon-hidrogen dan menghubungkan atom karbon membentuk kisi berlian, sambil melepaskan gas hidrogen. Proses ini berhasil menciptakan nanodiamond bebas cacat berukuran hingga sekitar 10 nanometer. Biasanya, berkas elektron merusak molekul organik, namun dalam penelitian ini berkas elektron justru memicu reaksi kimia yang terkontrol, yang merupakan terobosan besar di bidang mikroskopi. Metode ini sangat penting karena tidak membutuhkan suhu dan tekanan ekstrem seperti cara pembuatan berlian tradisional. Selain itu, adamantane terbukti menjadi prekursor paling cocok karena struktur karbonnya yang mirip berlian, sementara hidrokarbon lain tidak berhasil bertransformasi. Penemuan ini membuka peluang besar dalam berbagai bidang, termasuk teknologi kuantum, teknik permukaan, litografi, serta astrokimia. Pendekatan ini menunjukkan bahwa elektron dapat melakukan reaksi kimia yang sangat spesifik jika molekul didesain dengan tepat.