Courtesy of InterestingEngineering
Peneliti Temukan Cara Baru Pelelehan Material 2D dengan Observasi Langsung
Mengamati secara langsung proses pelelehan material ultra-tipis 2D yang sebelumnya hanya bisa diprediksi secara teori, sekaligus membuktikan atau membantah teori yang ada, agar dapat memperdalam pemahaman terkait transisi fase di material yang penting untuk teknologi masa depan, khususnya elektronik fleksibel.
06 Des 2025, 18.24 WIB
182 dibaca
Share
Ikhtisar 15 Detik
- Penelitian ini mengungkap kompleksitas proses pencairan dalam material ultra-tipis.
- Fase hexatik telah terobservasi secara langsung untuk pertama kalinya dalam material yang terikat secara alami.
- Penggunaan AI dalam analisis data meningkatkan kemampuan penelitian di bidang ilmu material.
Vienna, Austria - Para peneliti dari Universitas Vienna berhasil mengamati proses pelelehan material ultra-tipis dua dimensi (2D) secara langsung menggunakan teknologi mikroskop elektron transmisi beresolusi atom dan kecerdasan buatan. Penelitian ini fokus pada lapisan atom tunggal iodida perak (AgI) yang dilindungi oleh lapisan graphene agar tetap rata dan stabil saat dipanaskan.
Sebelumnya, pelelehan pada bahan sehari-hari berlangsung secara tiba-tiba ketika suhu leleh tercapai, namun di material 2D, teori menyebutkan pelelehan terjadi dua tahap bertahap melalui tahap perantara bernama fase heksatik. Fase heksatik ini unik karena posisi atom mulai tidak teratur, tapi sudut antar atom masih terorganisasi seperti di kristal padat.
Tim peneliti mengamati bahwa saat suhu naik, material memasuki fase heksatik sekitar 25°C sebelum titik leleh, mendukung teori yang sudah lama ada. Namun, saat fase heksatik berubah menjadi cairan, perubahan ini terjadi secara tiba-tiba, berbeda dengan teori yang memprediksi perubahan bertahap dan halus.
Penelitian menggunakan teknologi neural network dalam AI memungkinkan pelacakan ribuan atom di setiap frame video mikroskop untuk menganalisis pola yang sebelumnya sulit dilakukan secara manual. Hasil ini membuktikan proses pelelehan 2D lebih rumit dari yang diperkirakan dan lebih mirip pelelehan 3D di tahap akhirnya.
Temuan ini penting untuk pemahaman dasar tentang perilaku materi dua dimensi yang saat ini menjadi materi kunci di bidang elektronik masa depan, terutama untuk perangkat fleksibel. Penemuan ini mungkin mendorong revisi teori dan mempercepat pengembangan teknologi material baru di masa depan.
Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/scientists-track-every-atom-during-melting
[1] https://interestingengineering.com/science/scientists-track-every-atom-during-melting
Analisis Ahli
Kimmo Mustonen
"Tanpa kecanggihan AI untuk melacak atom secara individu, studi pelelehan 2D tak mungkin dilakukan dengan detil seperti ini, sehingga membuka wawasan baru di bidang fisika material."
David Lamprecht
"Penemuan bahwa transisi dari fase heksatik ke cairan terjadi secara tiba-tiba memperlihatkan kompleksitas dan keunikan proses pelelehan pada kristal dua dimensi kovalen."
Analisis Kami
"Penemuan ini sangat menarik karena menunjukkan bahwa realitas fenomena material dua dimensi jauh lebih kompleks daripada prediksi teori lama. Penggunaan AI dalam analisis atom membuka era baru untuk pengamatan eksperimental detail yang bisa merevolusi pemahaman kita tentang fisika material pada skala atom."
Prediksi Kami
Penemuan ini akan memicu revisi besar dalam teori transisi fase material dua dimensi dan mendorong penelitian baru untuk mengembangkan material ultra-tipis dengan sifat termal dan mekanik yang lebih dapat diprediksi, khususnya untuk aplikasi di elektronik fleksibel dan teknologi nano.
Pertanyaan Terkait
Q
Apa yang ditemukan oleh peneliti dari Universitas Wina mengenai material ultra-tipis?A
Peneliti dari Universitas Wina mengamati proses pencairan material ultra-tipis dengan detail yang belum pernah ada sebelumnya.Q
Apa itu fase hexatik dan bagaimana ia berperan dalam penelitian ini?A
Fase hexatik adalah kondisi di mana jarak antar atom tidak teratur seperti cairan, tetapi sudut antar atom tetap teratur seperti padatan.Q
Apa peran grafena dalam eksperimen melting material?A
Grafena digunakan untuk melindungi lapisan perak iodida dan mencegahnya dari kerusakan saat dipanaskan.Q
Mengapa penggunaan AI penting dalam penelitian ini?A
Penggunaan AI penting untuk melacak posisi setiap atom secara akurat, yang sulit dilakukan secara manual.Q
Apa kontradiksi yang ditemukan oleh peneliti mengenai teori melting 2D?A
Peneliti menemukan bahwa transisi dari fase hexatik ke cairan terjadi secara tiba-tiba, bukan secara bertahap seperti yang diperkirakan sebelumnya.
