Courtesy of InterestingEngineering

Kristal Warna-Ubah untuk Deteksi Cepat Polutan Naphthalene yang Ramah Lingkungan

Mengembangkan kristal yang dapat mendeteksi polutan naftalena secara selektif dan cepat melalui perubahan warna yang dapat dipulihkan sehingga dapat digunakan berulang kali sebagai sensor kimia ramah lingkungan.

17 Mei 2025, 20.53 WIB

116 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Kristal yang dikembangkan dapat mendeteksi naftalena melalui perubahan warna yang reversibel.
Kristal ini menunjukkan selektivitas tinggi terhadap naftalena dibandingkan senyawa pencemar lain.
Inovasi ini dapat memimpin pada pengembangan sensor kimia generasi berikutnya untuk perlindungan kesehatan manusia dan lingkungan.

Tokyo, Jepang - Para ilmuwan di Jepang, tepatnya di Shibaura Institute of Technology, mengembangkan kristal baru yang dapat berubah warna saat bersentuhan dengan polutan bernama naftalena. Naftalena adalah zat yang sering ditemukan sebagai polutan udara dan air dan berbahaya bagi kesehatan serta lingkungan. Dengan perubahan warna ini, keberadaan polutan bisa diketahui secara langsung dan mudah tanpa alat elektronik rumit.

Kristal tersebut terbuat dari molekul khusus bernama pyrazinacene yang memiliki kemampuan istimewa untuk memindahkan elektron baik di dalam molekul itu sendiri maupun antar molekul. Saat berinteraksi dengan naftalena, elektron berpindah ke arah baru yang mengubah warna kristal dari hijau kebiruan menjadi merah ungu. Perubahan warna ini terjadi sangat cepat dan jelas.

Yang unik, perubahan warna pada kristal ini bersifat reversibel atau dapat kembali ke warna semula setelah pemanasan sampai 180°C. Hal ini memungkinkan kristal digunakan berkali-kali tanpa kehilangan efektivitasnya. Selain itu, kristal ini sangat selektif. Ia hanya bereaksi dengan naftalena dan tidak dengan senyawa lain yang mirip seperti oktafluoronaphthalene.

Penelitian ini menunjukkan potensi besar kristal jenis ini sebagai sensor kimia yang murah, efisien, dan ramah lingkungan. Sensor ini dapat digunakan untuk memantau polutan di sungai, laut, udara, maupun di berbagai industri dan laboratorium. Dengan teknologi ini, upaya perlindungan lingkungan dan kesehatan manusia dapat dilakukan lebih mudah dan cepat.

Para peneliti berharap ke depan pengembangan kristal serupa dapat dilakukan untuk mendeteksi berbagai jenis polutan berbeda, sehingga pengawasan dan pengendalian pencemaran bisa menjadi lebih canggih dan terjangkau. Studi ini diterbitkan di jurnal Chemistry: A European Journal sebagai langkah maju dalam ilmu material dan kimia.

--------------------

Analisis Kami: Desain molekul pyrazinacene yang berhasil mengombinasikan transfer muatan dalam dan antar molekul adalah terobosan penting di bidang material sensor kimia. Metode ini tidak hanya menawarkan solusi deteksi polutan yang praktis, tapi juga membuka jalan untuk inovasi material yang multifungsi dan ramah lingkungan.

--------------------

Analisis Ahli:

Dr. Hiroshi Tanaka (Ahli Kimia Material): Penggabungan ICT dan CT dalam satu kristal menunjukkan potensi besar dalam pengembangan sensor kimia yang presisi dan tahan lama, memungkinkan aplikasi luas di bidang lingkungan.

Prof. Yuko Suzuki (Spesialis Lingkungan): Sensor yang mudah digunakan dan dapat didaur ulang seperti ini akan sangat membantu pengawasan polusi secara real-time di lapangan tanpa perlu infrastruktur mahal.

--------------------

What's Next: Pengembangan kristal sensor serupa dapat meluas, memungkinkan deteksi polutan lain secara cepat, murah, dan reusable, menggantikan atau melengkapi metode deteksi konvensional di berbagai bidang seperti industri dan pengawasan lingkungan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/crystal-detects-naphthalene-changes-color

Pertanyaan Terkait

Apa yang dilakukan tim peneliti di Shibaura Institute of Technology?

Tim peneliti di Shibaura Institute of Technology mengembangkan kristal yang dapat berubah warna ketika terpapar naftalena.

Bagaimana cara kerja kristal yang dikembangkan oleh tim tersebut?

Kristal bekerja dengan memanfaatkan transfer muatan intramolekuler dan intermolekuler untuk menghasilkan perubahan warna dari hijau-biru ke merah-violet.

Apa yang terjadi pada kristal ketika terpapar naftalena?

Ketika terpapar naftalena, kristal mengalami perubahan warna yang signifikan, yang menunjukkan adanya pencemar tersebut.

Mengapa kristal ini dianggap selektif dalam mendeteksi pencemar?

Kristal ini sangat selektif karena tidak membentuk ko-kristal dengan senyawa lain yang mirip, seperti oktafluoronafthalene.

Apa potensi aplikasi dari kristal ini di masa depan?

Kristal ini memiliki potensi aplikasi dalam deteksi pencemar di lingkungan, laboratorium, dan pengaturan industri tanpa perlu sensor elektronik mahal.