Terungkap! Penyebab Batu Aneh ini Bisa Glow in the Dark

Suara.com - Pijar dari mineral hackmanite (tenebrescent sodalite) adalah fenomena alam menakjubkan yang telah lama menjadi misteri bagi para ilmuwan.

Ahli geologi, pertama kali mendeskripsikan mineral tersebut pada tahun 1800-an. Tenebrescent sodalite
memiliki kecenderungan secara lembut memancarkan rona merah muda cerah ketika rusak atau ditempatkan dalam gelap dan hilang dalam terang.

Penelitian selanjutnya akan mempersempit kimiawi di balik karakteristik ini, tetapi sifat reaksi yang tepat terbukti sulit dipahami.

Sekarang sebuah studi baru menguraikan dengan tepat bagaimana jenis hackmanite tertentu mempertahankan sebagian cahayanya, saat mereka berpindah dari pengaturan terang ke gelap.

Sebagaimana melansir laman Sciencealert, Senin (9/11/2020), kuncinya adalah interaksi halus antara pengotor alami mineral, yang ditentukan oleh bagaimana pembentukannya.

Mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana hackmanite dapat memancarkan pendaran putih dalam kondisi gelap, akan semakin membantu para ilmuwan mengembangkan bahan sintetis kita sendiri yang mampu bersinar dalam gelap tanpa sumber daya, seperti pada tanda keluar darurat, misalnya.

"Kami telah melakukan banyak penelitian dengan hackmanites sintetis dan telah mampu mengembangkan bahan dengan sisa-sisa cahaya yang jelas lebih lama dibandingkan dengan hackmanite alami," kata ahli kimia bahan Isabella Norrbo dari Universitas Turku di Finlandia.

"Namun, kondisi yang mempengaruhi pendaran sejauh ini tidak jelas."

Kombinasi data eksperimen dan komputasi dipelajari untuk menentukan bahwa konsentrasi dan keseimbangan sulfur, kalium, titanium, dan besi adalah yang paling penting dalam kaitannya dengan sisa cahaya yang dilepaskan oleh hackmanite.

Secara khusus, titanium ditemukan sebagai elemen yang benar-benar bersinar, dengan cahaya itu sendiri didukung oleh transfer elektron.

Namun, konsentrasi titanium saja tidak cukup untuk menciptakan pendaran, dengan campuran elemen lain yang juga diperlukan.

Para peneliti mengatakan bahwa bahan sintetis dapat ditingkatkan dan dibuat lebih efisien dan dapat diandalkan melalui studi semacam ini, bahkan jika alam tidak dapat menandingi kekuatan pancaran yang dapat direkayasa di laboratorium.

"Bahan-bahan yang digunakan saat ini semuanya sintetis, misalnya bahan dengan sisa-sisa pijar hijau yang sudah dikenal, memperoleh pancarannya dari unsur yang disebut europium. Sifat sisa-sisa cahaya mereka tidak dapat diprediksi," kata ahli kimia bahan Mika Lastusaari, dari Universitas Turku.

Sampel hackmanite dari Greenland, Kanada, Afghanistan, dan Pakistan digunakan dalam penelitian ini, dengan tim ahli kimia internasional, ahli mineralogi, ahli geologi, fisikawan, ahli statistik, dan ilmuwan lain yang terlibat dalam mencari tahu apa yang terjadi dengan cahaya hackmanite.

Bagian dari misterinya adalah mengapa beberapa hackmanite menunjukkan cahaya dan yang lainnya tidak. Melalui perbandingan yang cermat dari sampel yang berbeda, tim tersebut dapat menemukan campuran yang diperlukan dari photoluminescence oranye (mengubah foton yang diserap menjadi cahaya), pendaran persisten biru (memancarkan cahaya tanpa pemanasan), dan fotokromisme ungu (bentuk transformasi kimia yang disebabkan oleh radiasi elektromagnetik).

Ini adalah campuran kompleks dari unsur-unsur alami dan reaksi kimia, tetapi hasilnya adalah bahan sintetis yang lebih baik yang dapat menyamai jenis cahaya ini. Dalam hal ilmu material, penting tidak hanya seberapa terang pendarannya, tetapi juga seberapa lama daya tahannya.

"Dengan hasil ini, kami memperoleh informasi berharga tentang kondisi yang memengaruhi sisa-sisa cahaya hackmanites," kata Lastusaari.

Menurutnya, mMeskipun alam belum mampu membentuk bahan dengan cahaya seefektif bahan sintetis, alam telah membantu secara signifikan dalam pengembangan bahan berpendar yang semakin efektif. Penelitian ini telah dipublikasikan di Chemistry of Materials.