Courtesy of InterestingEngineering

Penemuan Jarum Kuantum Emas Ungkap Rahasia Pertumbuhan Nanokluster

Memahami langkah awal pertumbuhan nanokluster emas dan menemukan bentuk baru yang unik, sehingga memungkinkan pembuatan nanokluster dengan bentuk dan sifat tertentu yang dapat meningkatkan teknologi seperti pencitraan medis dan konversi energi.

06 Sep 2025, 14.38 WIB

58 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini memberikan wawasan baru tentang cara atom kluster emas berkumpul.
Penemuan jarum kuantum emas dapat membuka jalan untuk aplikasi baru dalam ilmu kedokteran dan energi.
Metode sintesis yang lebih baik diperlukan untuk menghasilkan jarum kuantum emas dalam jumlah besar dan untuk mengeksplorasi bentuk lain yang tidak biasa.

Tokyo, Jepang - Banyak orang mengenal emas sebagai bahan untuk perhiasan atau harta karun, namun di tingkat atomik, emas menunjukkan perilaku yang sangat berharga bagi ilmu pengetahuan. Para peneliti dari Universitas Tokyo berhasil mengamati tahap awal pertumbuhan nanokluster emas yang hanya terdiri dari beberapa puluh atom saja, sesuatu yang sudah lama dicari oleh ilmuwan.

Nanokluster emas biasanya sulit dikendalikan bentuk dan ukurannya karena pertumbuhannya yang tidak pasti. Dengan memperlambat proses reaksi, para peneliti berhasil 'membekukan' kluster pada tahap paling awal, yang kemudian dianalisis dengan teknik difraksi sinar-X kristal tunggal untuk melihat posisi atom secara tepat.

Hasilnya mengejutkan karena kluster tersebut tidak tumbuh secara simetris melainkan membentuk struktur memanjang dari unit-unit atom emas yang berulang, seperti trimers dan tetramers. Karena sifat kuantumnya yang unik, struktur ini dinamakan jarum kuantum emas.

Penemuan jarum kuantum ini penting karena dapat berinteraksi dengan cahaya infra merah dekat, yang sangat berguna untuk memperbaiki pencitraan medis dan mengembangkan perangkat yang lebih efisien dalam mengubah cahaya menjadi energi.

Meski masih memerlukan pengembangan lebih lanjut agar dapat diproduksi dalam jumlah besar dan dimodifikasi untuk aplikasi praktis, studi ini membuka jalan baru untuk desain nanokluster yang sebelumnya tidak mungkin dan memperkaya teknologi masa depan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/gold-quantum-needles

Analisis Kami

"Penemuan bentuk nanokluster emas berkonstruksi jarum dengan unit berulang adalah terobosan yang membuka jalan baru dalam pengendalian material pada skala atomik. Ini menunjukkan bahwa dengan pengaturan kondisi reaksi yang tepat, kita dapat merancang nanomaterial yang memiliki sifat kuantum unik yang sebelumnya tak terduga."

Analisis Ahli

Tatsuya Tsukuda

"Penemuan needle-shaped nanoclusters mengubah cara kita melihat pertumbuhan dan sifat nanokluster emas, memberikan wawasan baru yang bisa mendorong inovasi dalam teknologi berbasis nanomaterial."

Prediksi Kami

Di masa depan, sintesis nanokluster emas berbentuk jarum kuantum ini bisa berkembang untuk aplikasi teknologi tinggi, seperti meningkatkan ketajaman pencitraan medis dan efisiensi perangkat pengubah energi cahaya, serta bisa menginspirasi penemuan bentuk baru dari logam lain.

Pertanyaan Terkait

Apa yang ditemukan oleh para peneliti di Universitas Tokyo?

Para peneliti di Universitas Tokyo berhasil menangkap langkah awal dalam pertumbuhan kluster emas dan menemukan bentuk baru yang disebut jarum kuantum emas.

Apa yang dimaksud dengan kluster emas?

Kluster emas adalah partikel kecil yang terbuat dari beberapa puluh hingga kurang dari 100 atom emas.

Mengapa pertumbuhan kluster emas sulit dikendalikan?

Pertumbuhan kluster emas sulit dikendalikan karena kluster sering tumbuh secara tidak terduga, membuatnya sulit untuk memproduksi bentuk atau ukuran tertentu.

Apa yang dimaksud dengan jarum kuantum emas?

Jarum kuantum emas adalah kluster emas berbentuk panjang dan mirip jarum yang memiliki interaksi kuat dengan cahaya di rentang inframerah dekat.

Apa potensi penggunaan jarum kuantum emas di masa depan?

Jarum kuantum emas berpotensi digunakan untuk meningkatkan pencitraan medis dan membuat perangkat yang mengubah cahaya menjadi energi lebih efisien.