Ilmuan Temukan Langkah Pada Pemanfaatan Energi Fusi

Fusi adalah proses yang menggerakkan matahari. Memanfaatkannya di Bumi akan memberi energi bersih tak terbatas. Namun, para peneliti mengatakan bahwa membangun pembangkit listrik fusi akan menjadi tugas yang cukup menakutkan. Hal ini karena tidak ada bahan yang dapat bertahan dalam kondisi melelahkan yang ditemukan di inti reaktor fusi. Kini, peneliti di Texas A & M University telah menemukan cara untuk membuat bahan yang sesuai agar dapat digunakan di reaktor fusi masa depan.

Matahari membuat energi dengan menggabungkan atom hydrogen, masing-masing dengan satu proton, kemudian menjadi atom helium, yang mengandung dua proton. Helium adalah hasil sampingan dari reaksi ini. Meskipun tidak mengancam lingkungan, hal itu bisa saja menimbulkan malapetaka pada bahan yang dibutuhkan untuk membuat reaktor fusi.

"Helium adalah elemen yang biasanya tidak kita anggap berbahaya," kata Dr. Michael Demkowicz, associate professor di Departemen Ilmu dan Teknik Material. "Ini tidak beracun dan bukan gas rumah kaca, yang merupakan salah satu alasan mengapa kekuatan fusi begitu menarik."

Baca juga  Jasad Beku Singa Gua Ditemukan, Bisakah Ilmuwan Membangkitkan Mereka dari Kepunahan?

Namun, jika Anda memaksa helium berada di dalam bahan padat, benda itu akan menggelembung, seperti gelembung karbon dioksida dalam air berkarbonasi.

"Secara harfiah, Anda mendapatkan gelembung helium ini di dalam logam yang menetap selamanya karena logamnya solid," kata Demkowicz. "Saat Anda mengumpulkan semakin banyak helium, gelembung mulai menghubungkan dan menghancurkan keseluruhan materi."

Bekerja dengan tim peneliti di Los Alamos National Laboratory in New Mexico, Demkowicz menyelidiki bagaimana helium berperilaku dalam padatan nanokomposit, bahan yang terbuat dari tumpukan lapisan logam tebal. Temuan mereka, yang baru-baru ini diterbitkan dalam Science Advances ternyata sungguh mengejutkan. Alih-alih membuat gelembung, helium dalam bahan ini membentuk saluran panjang menyerupai vena dalam jaringan hidup.

"Kami terpesona oleh apa yang kami lihat," kata Demkowicz. "Saat Anda memasukkan lebih banyak dan lebih banyak lagi helium ke dalam nanokomposit ini, dibandingkan menghancurkan bahan, lapisannya benar-benar mulai menyambung, menghasilkan semacam sistem vaskular."

Baca juga: Transplantasi Kulit Hasil Modifikasi Genetik Selamatkan Nyawa Bocah Penderita Penyakit Kulit Langka

Penemuan ini membuka jalan bagi bahan tahan helium yang dibutuhkan untuk membuat energi fusi menjadi kenyataan. Demkowicz dan kolaboratornya percaya bahwa helium dapat bergerak melalui lapisan jaringan yang terbentuk di nanocomposites mereka, yang akhirnya akan keluar dari material tanpa menyebabkan kerusakan lebih lanjut.

Demkowicz berkolaborasi dengan Di Chen, Nan Li, Kevin Baldwin dan Yongqiang Wang dari Los Alamos National Laboratory, serta mantan mahasiswanya Dina Yuryev dari Massachusetts Institute of Technology. Proyek ini didukung oleh program Penelitian dan Pengembangan Laboratorium yang Diresmikan di Los Alamos National Laboratory.

"Aplikasi untuk reaktor fusi hanyalah puncak dari gunung es," kata Demkowicz. "Saya pikir gambaran yang lebih besar di sini adalah padatan vaskularisasi, yang sejenis dengan jaringan vaskular. Apa lagi yang bisa diangkut melalui jaringan semacam itu? Mungkin panas atau listrik atau bahkan bahan kimia yang bisa membantu penyembuhan diri sendiri."