BERITAALTERNATIF.COM – Baru-baru ini para ilmuwan berhasil menciptakan mikroskop tercepat di dunia.
Mikroskop tersebut bahkan dapat menangkap gerak elektron.
Perangkat baru itu merupakan versi terbaru dari mikroskop elektron transmisi, menangkap gambar elektron yang sedang terbang menggunakan cara tembakan gelombang elektron sepersejuta detik.
Hal tersebut merupakan pencapaian yang luar biasa, karena elektron bergerak dengan kecepatan sekitar 2 ribu kilometer per detik, sehingga mampu mengelilingi Bumi hanya dalam waktu 18,4 detik.
Para peneliti ingin dengan menggunakan mikroskop pada partikel-partikel kecil tersebut, mereka dapat menemukan beberapa penemuan baru tentang bagaimana partikel-partikel itu terbang.
Para peneliti itu menerbitkan temuan mereka di jurnal Science Advances pada 21 Agustus 2024.
“Mikroskop elektron transmisi ini seperti kamera yang sangat kuat di ponsel pintar versi terbaru. Ini memungkinkan kita untuk mengambil gambar hal-hal yang sebelumnya tidak dapat kita lihat, seperti elektron,” ujar penulis utama, Mohammed Hassan, seperti dilansir CNN Indonesia, Senin (2/9/2024).
“Dengan mikroskop ini, kami berharap komunitas ilmiah dapat memahami fisika kuantum di balik perilaku elektron dan bagaimana elektron bergerak,” sambung seorang profesor fisika dan ilmu optik di University of Arizona itu.
Ia menyebut, seperti apa elektron mengatur ulang diri mereka sendiri di dalam atom dan molekul adalah pertanyaan penting dalam fisika dan kimia.
Akan tetapi, sifat lincah dari partikel-partikel kecil ini membuatnya sangat sulit untuk dipelajari.
Demi menciptakan waktu eksposur yang mampu menangkap pergerakan elektron, para ilmuwan mengembangkan metode untuk menghasilkan gelombang kecil attosecond (atau 1X10^-18 detik) di awal tahun 2000-an.
Hal ini merupakan kemajuan yang membuat para ilmuwan berhasil mendapatkan Hadiah Nobel Fisika 2023.
Dengan mengurangi waktu pemaparan mikroskop ke skala beberapa attoseconds, para fisikawan mengurai bagaimana elektron membawa muatan, seperti apa mereka berperilaku di dalam semikonduktor dan air, serta ikatan kimia antara atom-atom terkoyak bagaimana.
Namun, skala beberapa attosecond pun terlalu besar untuk menangkap gerakan elektron secara individual.
Untuk mencapai hal tersebut, para fisikawan dibalik penelitian baru ini mengutak-atik pistol elektron hingga menghasilkan pulsa hanya satu attosecond.
Gelombang ini mengenai sampel yang sedang dipelajari. Saat elektron melewatinya, mereka melambat dan mengubah bentuk gelombang berkas elektron.
Berkas sinar yang melambat itu, kemudian diperbesar oleh lensa dan mengenai bahan berpendar yang bersinar ketika sinar mendarat di atasnya.
Dengan memasangkan pulsa elektron dengan dua pulsa cahaya yang disinkronkan secara hati-hati, mereka dapat menyelidiki pergerakan elektron yang sangat cepat di dalam atom.
“Kami dapat mencapai resolusi temporal sekian detik dengan mikroskop transmisi elektron kami. Dan kami menamakannya ‘attomicroscopy,'” kata dia.
“Untuk pertama kalinya, kita dapat melihat potongan-potongan elektron yang bergerak,” pungkas Hassan. (*)
Editor: M. As’ari
