Hal itu yang telah lama disarankan sebagai yang bertanggung jawab atas atribut unik air dan jaringan ikatan hidrogennya. “Massa atom hidrogen yang rendah menonjolkan perilaku seperti gelombang kuantum mereka,” katanya.
Bagaimana Penelitian Dilakukan?
Hingga saat ini, melakukan pengamatan ini merupakan tantangan karena gerakan ikatan hidrogen sangat kecil dan cepat. Eksperimen ini mengatasi masalah itu dengan menggunakan MeV-UED SLAC, "kamera elektron" berkecepatan tinggi yang mendeteksi gerakan molekul halus dengan menyebarkan berkas elektron yang kuat dari sampel.
Tim peneliti menciptakan semburan air cair setebal 100 nanometer, sekitar 1.000 kali lebih tipis dari rambut manusia, dan mengatur molekul air bergetar dengan sinar laser inframerah. Peneliti kemudian meledakkan molekul dengan dorongan pendek elektron berenergi tinggi dari MeV-UED. Itu menghasilkan potret resolusi tinggi dari struktur atom pergeseran molekul yang dirangkai menjadi film stop-motion tentang bagaimana jaringan molekul air merespons cahaya.
Baca Juga: Jika Seekor Ikan Sedang Kehausan, Apakah Dia Meminum Air Laut?
Dari cuplikasi yang dapat ditangkap, ilmuwan mengungkapkan bahwa ketika molekul air yang tereksitasi mulai bergetar, atom hidrogennya menarik atom oksigen dari molekul air tetangga lebih dekat sebelum mendorongnya menjauh dengan kekuatan barunya, memperluas ruang di antara molekul.
“Untuk waktu yang lama, para peneliti telah mencoba untuk memahami jaringan ikatan hidrogen menggunakan teknik spektroskopi. Keindahan dari eksperimen ini adalah untuk pertama kalinya kami dapat mengamati secara langsung bagaimana molekul-molekul ini bergerak,” kata Jie Yang, mantan ilmuwan SLAC dan sekarang menjadi profesor di Tsinghua University di Tiongkok.
Para peneliti berharap untuk menggunakan metode ini untuk mendapatkan lebih banyak wawasan tentang sifat kuantum ikatan hidrogen dan peran yang mereka mainkan dalam sifat aneh air, serta peran kunci yang dimainkan sifat ini dalam banyak proses kimia dan biologis.
“Sekarang kita akhirnya dapat melihat ikatan hidrogen bergerak, kami ingin menghubungkan gerakan itu dengan gambaran yang lebih luas, yang dapat menjelaskan bagaimana air menyebabkan asal usul dan kelangsungan hidup kehidupan di Bumi dan menginformasikan pengembangan metode energi terbarukan,” kata Xijie Wang, staf ilmuwan dan kolaborator studi terkemuka SLAC.
Baca Juga: Air Adalah Kehidupan, Seberapa Besarkah Cadangan Air Tanah Kita?
Masa Depan Pengolahan Sampah Elektronik Ada di Tangan Negara-negara Terbelakang?
| Source | : | Nature,SLAC National Accelerator Laboratory |
| Penulis | : | Ricky Jenihansen |
| Editor | : | Mahandis Yoanata Thamrin |
KOMENTAR