Material Kaca Berkarakter Ganda : Cermin dan Transparan

   Pada tahun 1996, sekelompok peneliti di Belanda menemukan sejenis material yang dapat di ubah-ubah dari keadaan transparan ke reflektif (cermin) dan atau sebaliknya dengan mengekspos material termaksud dalam gas hidrogen. Peneliti menemukan bahwa film tipis dari metal yang dinamakan yttrium dan lanthanum , dengan bantuan hidrogen, kemudian membentuk senyawa hidrida metalik yang bersifat mengkilap. Jika ditambah lebih banyak lagi hidrogen ia menjadi transparan. Transformasi dari transparan ke reflektif (cermin) dapat dilakukan dengan memompa hidrogen diatas film pada tekanan yang berbeda.

   Agar perubahan dari kaca transparan ke cermin dapat dilakukan dengan baik maka peralatannya perlu dioperasikan secara elektris, dan komponen materialnya harus berbentuk benda padat.

Rob Armitage dan rekan-rekannya dari the Lawrence Berkeley National Laboratory, di California, AS menjelaskan cara kerja alat yang dioperasikan dengan tombol . Cermin terdiri dari enam lapisan yang kompleks dan tersimpan pada gelas atau kaca. Lapisan tersebut merupakan logam campuran magnesium dan gadolinium, yang yang dapat bersifat reflektif apabila mengandung sedikit atau tanpa hidrogen tetapi akan menjadi transparan dengan kandungan hidrogen yang tinggi.

Atom hidrogen yang mempengaruhi fase transisi atau fase pergantian dari transparan ke cermin tersebut diatas disimpan dalam lapisan tungsten trioxide yang memiliki muatan positif . Jika lapisan magnesium-gadolinium diberi muatan relatif negatif; terhadap film tungsten trioxide, hidrogen didorong kedalam logam campuran, dan akan menjadi terang. Pada waktu yang bersamaan tungsten trioxide , yang berwarna biru, pudar warnanya ketika hidrogen terbuang. Diantara dua lapisan terdapat ; film tipis palladium yang dapat ditembus oleh hidrogen dan dapat membantu mentransformasikan atom hidrogen bermuatan positif kedalam salah status yang netral , sehingga dapat dikombinasikan dengan logam campuran pada saat membentuk senyawa hidrida. Pada saat voltase atau tegangan berbalik, hidrogen kembali ke lapisan tungsten trioxide, dan logam campuran berubah menjadi cermin kembali.

   Para peneliti mengatakan bahwa cermin benda padat yang diuraikan tersebut diatas dapat stabil dalam keadaan transparan untuk beberapa jam. Secara prinsip film logam campuran dapat berubah dari transparan ke cermin hanya dalam beberapa menit saja sehingga cukup prospektif untuk diterapkan.

Cermin dengan tombol listrik serupa di atas mungkin akan berguna bagi teknologi komunikasi optik. Sebagai contoh, pancaran cahaya yang memuat informasi data tertulis dalam pulsa optikal mungkin dapat disalurkan atau dialirkan kembali dari satu serat optik ke serat yang lainnya dengan mentransformasikan kaca jendela transparan ke kaca jendela yang dapat bersifat reflektif serupa cermin.

protein fluoresen hijau

   Hadiah Nobel 2008 di bidang Kimia telah dianugerahkan kepada tiga ilmuwan yaitu ilmuwan Jepang Osamu Shimomura dan peneliti Amerika Serikat Martin Chalfie dan Roger Tsien, karena penemuan dan pengembangan protein fluoresen hijau (GFP).

  Protein ini, yang pertama kali diisolasi dari seekor ubur-ubur, sekarang ini sudah rutin digunakan sebagai penanda yang menyala terang untuk menelusuri posisi-posisi dan interaksi-interaksi protein-protein dalam sel.

Profesor Lars Thelander dari Royal Swedish Academy of Sciences, setelah pengumuman penganugerahan tersebut, mengatakan GFP merupakan sebuah alat yang sangat baik yang memungkinkan kita untuk meneliti metabolisme dan reaksi-reaksi di dalam sel-sel hidup tanpa merusaknya. Sekarang ini sudah sangat mudah menandai protein dengan penanda fluoresen, Thelander menambahkan, dengan catatan bahwa GFP telah membantu dalam memberikan pengetahuan-pengetahuan baru tentang proses-proses seluler yang terkait dengan penyakit seperti kanker, HIV dan penyakit Alzheimer.

Tonggak kimiawi

   Osamu Shimomura adalah orang pertama yang mengidentifikasi dan mengisolasi GFP, yang bertanggungjawab untuk bioluminesensi karakteristik dari ubur-ubur Aequorea victoria. Shimomura, yang dulunya di Universitas Princeton, dan sekarang bermarkas di Laboratorium Biologi Kelautan di Woods Hole, Massachusetts, mengambil ekstrak dari lebih 1.000 ubur-ubur selama musim panas tahun 1961 untuk mencari sebuah protein yang menyala hijau terang dibawah sinar UV.

Penelitian Shimomura yang sangat cermat tentang sifat-sifat kimia protein yang berfluoresensi ini menjadi cikal bakal untuk tahapan selanjutnya. Pada awal tahun 1990an, Martin Chalfie, sekarang di Universitas Columbia di New York, menemukan gen ubur-ubur yang bertanggungjawab untuk menghasilkan GFP dan memadukannya ke dalam kode genetik bakteri E. coli. Chalfie cukup terkejut menemukan sel-sel ini menyala terang, walaupun tidak ada enzim atau zat kimia ubur-ubur yang dianggap diperlukan untuk fluoresensi tersebut.

   Walaupun banyak organisme yang bisa berfluoresensi terang, seperti kunang-kunang dan ikan tropis, namun proses-proses kimianya biasanya melibatkan komponen-komponen lain yang diperlukan selama luminesensi. Chalfie menemukan bahwa GFP cukup berbeda – hanya memerlukan oksigen untuk menjalankan proses konversi sinar ultraviolet menjadi sinar hijau terang yang tampak. Dengan melanjutkan penyelidikannya terhadap cacing gelang C. elegans yang memiliki panjang mencapai milimeter, Chalfie menemukan bahwa label-label GPF berpotensi untuk ditempelkan pada tipe sel hidup manapun dengan menyisipkan gen tersebut di lokasi tertentu dalam DNA.

Penghargaan besar

   Akan tetapi, masih ada masalah penggunaan GFP secara praktis karena protein ini cenderung kehilangan kemampuannya untuk berfluoresensi dari waktu ke waktu dan warna hijau bukan merupakan warna yang ideal untuk penelitian-penelitian cermat. Roger Tsien, sekarang di Universitas California, San Diego, membuat berbagai mutasi dalam gen, dan menghasilkan varian-varian GFP baru yang berfluoresensi lebih kuat dan berwarna berbeda, mulai dari biru sampai merah dan kuning.

Jeremy Sanders, yang menjadi pembimbing Tsien selama studi untuk gelar PhD di Universitas Cambridge, mengatakan bahwa inilah saatnya untuk mengakui GFP. "Penelitian Roger, bahkan sebelum ditemukannya GFP, telah membuka dunia serba-baru untuk mengamati sel-sel hidup dari jarak yang lebih dekat," ungkap Sanders ke Chemistry World. "Sekarang anda dapat membeli senyawa-senyawa ini di pasaran dan senyawa-senyawa ini telah mentransformasi bidang biologi molekuler."

Berkat penelitian Tsien, banyak sel-sel berbeda yang bisa ditelusuri secara real-time – sehingga memungkinkan sel-sel ini untuk diteliti saat mereka berinteraksi, memetabolisasi zat kimia atau saat membelah. Bermula dari ditemukannya sebagai protein ubur-ubur yang tidak berharga, GFP sekarang ini telah merubah cara kita memandang dunia kehidupan sel yang dinamis.

Erbium

Sejarah

   Erbium, termasuk dalam golongan radioaktif lantanida, ditemukan dalam mineral yang juga mengandung disprosium. Pada tahun 1842, Mosander memisaahkan yttria yang ditemukan dalam mineral gadolinit, menjadi 3 fraksi, yang disebut yttria, erbia dan terbia. Penamaan erbia dan terbia saat itu masih membingungkan. Setelah 1860, terbia Mosander dikenali sebagai erbia, dan setelah 1877, yang semula diketahui sebagai erbia, ternyata adalah terbia. Pada tahun ini, erbia diketahui terdiri dari lima oksida, yang sekarang dikenal sebagai erbia, skandia, holmia, dan ytterbia. Pada tahun 1905, Urbain dan James secara terpisah berhasil mengisolasi Er₂O₃ yang cukup murni. Klemm dan Bommer yang pertama menghasilkan logam erbium murni pada tahun 1934, dengan mereduksi garam klorida anhidrat dengan uap kalium.

Sifat-sifat

   Erbium murni lunak dan mudah ditempa. Berwarna ptuih perak dengan kilau logam. Seperti halnya unsur radioaktif lainnya, sifat-sifatnya sangat tergantung pada keberadaan jumlah pengotor. Logam ini cukup stabil di udara dan tidak teroksidasi secepat unsur-unsur radioaktif lainnya. Terdapat di alam sebagai campuran dari enam isotop, yang semuanya bersifat stabil. Ada pula sembilan isotop radioaktif lainnya yang telah dikenali. Tekhnik produksi erbium terbaru, menggunakan reaksi pertukaran ion, telah menghasilkan unsur radioaktif dan senyawanya dengan biaya yang lebih murah. Kebanyakan oksida unsur radioaktif memiliki pita penyerapan yang tajam pada panjang gelombang sinar tampak, ultraviolet, dan infra merah dekat. Sifat-sifat ini bergabung dengan struktur elektroniknya, memberikan warna pastel yang indah pada kebanyakan garam radioaktif.

Kegunaan

   Erbium memiliki kegunaan metalurgi dan nuklir. Bila ditambahkan dengan vanadium, sebagai contoh, erbium akan mengurangi tingkat kekerasan dan memperbaiki kemampuan tempanya. Oksida erbium memberikan warna merah muda dan telah banyak digunakan sebagai pewarna pada kaca dan pelapis enamel porselen.

Besi menyusut pada suhu tinggi?

   Besi adalah unsur yang terdapat di alam, dan banyak dalam bentuk oksidanya, di dalam tabel unsur kimia unsur ini dinamakan Fe (Mr=56).Untuk besi, pada suhu tinggi terjadi oksidasi dan pembentukan kerak pada permukaan logam. Banyak orang menganggap bahwa besi memuai (bertambah panjang) bila dipanaskan. Tetapi fakta sebenarnya adalah besi menyusut (memendek) bila dipanaskan (pada suhu tinggi). Besi sensitif terhadap perubahan suhu, karena suhu dapat mengubah struktur kristal besi, dari BCC menjadi FCC, sehingga panjang besi berkurang. Hal ini tampak pada besi rel kereta api, dan besi-besi (tiang pancang) bangunan. Sebagai contoh, gedung yang habis terbakar, harus dirobohkan total. Mengapa besi (cor) dan tembok gedung tidak direhab saja? ini karena, besi dari gedung tersebut telah menyusut panjangnya, sehingga kaitan pada kerangka besi tidak sekuat seperti semula (sebelum gedung terbakar), bahkan kaitan kernagka tersebut dimungkinkan lepas, satu dengan yang lainnya.

   Senyawa-senyawa yang memiliki kemampuan untuk mereduksi senyawa lain dikatakan sebagai reduktif dan dikenal sebagai reduktor atau agen reduksi. Reduktor melepaskan elektronnya ke senyawa lain, sehingga ia sendiri teroksidasi. Unsur logam Fe dapat digunakan sebagai reduktor. Logam ini akan memberikan elektronnya dengan mudah.

Ada Unsur Baru Dengan Nomor Atom 112 ?

  Unsur dengan nomor atom 112 telah diciptakan oleh para peneliti di “GSI Centre for Heavy Ion Research” di kota Darmstadt Jerman. Unsur dengan nomor ini telah resmi dikenal sebagai unsur baru oleh IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). Penetapan unsur dengan nomor atom 112 ini telah resmi dikeluarkan oleh IUPAC dan telah diberikan pada pemimpin peneliti yaitu, Profesor Sigurd Hofman. Surat tersebut juga memberikan peneliti untuk segera memberi nama pada unsur baru itu dan IUPAC akan segera menerima nama baru unsur dengan nomor atom112 beberapa minggu ke depan.

   Unsur baru tersebut sekitar 277 kali berat atom hidrogen, dan dengan berat ini maka unsur tersebut menjadi unsur yang terberat yang ada pada sistem periodik tabel. “Kami sangat bangga mempersembahkan unsur baru ke enam yang telah tercipta dan kesemuanya dibuat di laboratorium GSI ini selama kurun waktu tiga puluh tahun. Dan beberapa minggu ke depan para ilmuwan dari team penemu unsur baru ini akan memberi nama pada unsur baru tersebut”, kata Sigurd Hofman. Sekitar 21 orang ilmuwan dari Jerman, Finlandia, Rusia, dan Slovakia terlibat dalam percobaan untuk menemukan unsur baru ini.

   Pada tahun 1996, para peneliti team Profesor Sigurd Hofmann untuk pertama kalinya menciptakan unsur baru ini dengan menggunakan akselerator di DSI. Sedangkan pada tahun 2002, mereka telah dapat menghasilkan unsur dengan nomor atom 112 yang lainnya. Selanjutnya akselerator di “RIKEN Discovery Research Institute” di Jepang telah berhasil juga menciptakan unsur baru ini lebih banyak lagi seperti yang telah dibuat oleh GSI.

   Untuk membuat unsur baru dengan nomor atom 112, para peneliti menggunakan atom dan ion seng (Zn) dalam akselerator sepanjang 120 meter dan kemudian menembakkan atom dan ion Zn tersebut yang telah dipercepat pergerakanya pada logam timbal (Pb). Atom seng dan atom Pb bergabung melalui reaksi fusi untuk membentuk inti atom yang baru, dimana intinya merupakan penjumlahan dua inti atom penyususnnya yaitu atom Zn dan Pb, atom Zn memiliki omor atom 30 dan Pb 82 sehingga bila dijumlahkan maka nomor atom unsur yang baru adalah 112, dari sinilah nama awal unsur tersebut diberikan. Nutron yag ada dalam inti tidak memberikan efek pada klasifikasi unsur tersebut pada sistem periodik tabel, melainkan jumlah elektronnya sebesar 112, yang mengorbit pada inti yang nantinya akan menentukan sifat kimia dari unsur baru itu.

   Sejak tahun 1981, Akselerator GSI telah berhasil membuat 6 unsur baru mulai dari unsur dengan nomor 107 sampai 112. GSI telah memberi nama unsur-unsur tersebut dengan nama 107 disebut sebagai Bohrium, 108 dengan nama Hassium, 109 disebut Meitnerium, unsure 110 disebut Darmstadtium, 111 dikenal debagai Roentgenium, dan 112 kita tunggu namanya beberapa minggu setelah para peneliti tersebut memberi nama unsur baru dengan nomor atom 112.