Ilmuwan China Ciptakan Berlian Heksagonal, Diklaim Lebih Keras dari Berlian Alami

KOMPAS.com - Selama puluhan tahun, berlian dikenal sebagai material alami paling keras di Bumi. Bahkan, skala kekerasan mineral yang disebut skala Mohs menempatkan berlian sebagai batas tertinggi. Namun kini, para ilmuwan di China melaporkan terobosan besar: mereka berhasil membuat berlian heksagonal murni, jenis berlian langka yang diyakini lebih keras daripada berlian biasa.

Penemuan ini dipublikasikan pada 4 Maret di jurnal ilmiah Nature dan menjadi salah satu pencapaian penting dalam fisika material.

Berlian yang kita kenal selama ini disebut berlian kubik (cubic diamond). Nama ini berasal dari susunan atom karbonnya yang membentuk struktur kristal kubus yang sangat rapi. Struktur inilah yang membuat berlian memiliki kekerasan luar biasa.

Sebaliknya, berlian heksagonal memiliki susunan atom karbon berbeda. Atom-atomnya tersusun dalam kisi berbentuk heksagon, mirip sarang lebah. Struktur ini diperkirakan membuat material tersebut memiliki sifat mekanik yang lebih kuat.

Baca juga: Apakah Berlian Sintetis Lebih Baik bagi Bumi?

Mineral Langka yang Lama Menjadi Misteri

Konsep berlian heksagonal sebenarnya sudah muncul sejak lama. Pada 1962, peneliti dari Pittsburg Coal Research Center pertama kali mengusulkan bahwa lapisan atom karbon pada berlian bisa tersusun dalam pola heksagonal, bukan hanya kubik.

Lima tahun kemudian, pada 1967, para ilmuwan berhasil mengidentifikasi bentuk tersebut di laboratorium dan menamainya lonsdaleite. Saat itu, mereka menduga mineral ini mungkin memiliki kekerasan yang melampaui berlian biasa.

Para peneliti kemudian mulai mencarinya di alam, terutama dalam meteorit kaya berlian yang disebut ureilite. Meteorit jenis ini diyakini berasal dari mantel planet kerdil yang hancur akibat tabrakan kosmik.

Salah satu bukti awal ditemukan pada meteorit Canyon Diablo, fragmen asteroid yang membentuk kawah besar di Arizona, Amerika Serikat. Sampel meteorit ini diketahui mengandung sekitar 30% berlian heksagonal dan 70% berlian kubik.

Namun, keberadaan mineral ini sempat menjadi perdebatan. Sebagian ilmuwan berpendapat bahwa struktur yang dianggap sebagai lonsdaleite sebenarnya hanyalah berlian kubik yang tersusun secara tidak teratur.

Selain itu, sebagian besar sampel yang ditemukan di alam tidak pernah benar-benar murni. Berlian heksagonal biasanya bercampur dengan berlian kubik, grafit, atau mineral lain. Kondisi ini membuat para peneliti kesulitan mengukur sifat asli material tersebut.

Baca juga: Peneliti Buat Berlian dalam Waktu 150 Menit, Bagaimana Caranya?

Berhasil Membuat Sampel Murni

Masalah utama dalam penelitian sebelumnya adalah tidak adanya sampel murni berlian heksagonal. Hal ini membuat pengujian sifat fisiknya hampir mustahil dilakukan.

Dalam studi terbaru, tim peneliti dari China berhasil mengatasi hambatan tersebut. Mereka menciptakan beberapa sampel berlian heksagonal murni berdiameter sekitar 1,5 milimeter—cukup besar untuk dianalisis sifat materialnya.

Hasil pengujian menunjukkan bahwa berlian heksagonal lebih kaku (stiffer), lebih keras dibanding berlian kubik, dan lebih tahan terhadap oksidasi.

Ketahanan oksidasi yang lebih baik berarti material ini dapat bertahan pada suhu yang jauh lebih tinggi tanpa mudah bereaksi dengan oksigen. Sifat ini sangat penting untuk berbagai aplikasi industri, misalnya alat pengeboran atau pemotong logam.

Baca juga: Berlian Masih Tak Sekeras Lonsdaleit, Material Apa Itu?

Bukti Kuat Berlian Heksagonal Benar-benar Ada

Penelitian ini juga memberikan bukti ilmiah yang kuat bahwa berlian heksagonal memang merupakan material yang nyata.