Penggabungan molekul terjadi dalam dua langkah, dibagi oleh keadaan intermediet.
Sejuta tahun lalu, manusia purba Homo erectus yang merupakan spesies tertua yang diketahui berjalan tegak seperti manusia, memiliki ketertarikan pada kristal, mirip dengan manusia modern. Para ahli sejarah bahkan dapat mengidentifikasi alasan-alasan kemungkinan ketertarikan ini. Pada masa itu, kristal tidak menyerupai apa pun yang ada di sekitarnya seperti pohon, lembah, atau gunung. Sebagai benda yang unik, kristal menjadi sumber ketertarikan dan menjadi hiburan yang menarik untuk dipikirkan.
Hingga saat ini, minat manusia terhadap keajaiban kristal tetap tinggi dan terus menginspirasi para ilmuwan dalam berbagai bidang. Ilmuwan telah menemukan berbagai cara untuk menggunakan kristal, mulai dari pengobatan malaria hingga pembuatan sel surya, semikonduktor, katalis, dan peranti optik. Seiring berjalannya waktu, kristal telah menjadi komponen krusial dalam teknologi yang mendorong peradaban modern.
Baca juga: Dunia Mikroskopis: Visualisasi Material dalam Skala Atomik
Bagi sejarawan yang menciptakan kronologi tentang ketertarikan dan penelitian terhadap kristal selama jutaan tahun, penelitian yang diterbitkan oleh Peter Vekilov, seorang profesor kimia dan rekayasa biomolekuler dari University of Houston pada Januari 2024 menjadi titik penting. Penelitian ini menjawab pertanyaan tentang bagaimana kristal terbentuk dan bagaimana molekul menjadi bagian darinya.
Salah satu hambatan utama dalam memahami pembentukan kristal adalah kurangnya data tentang bagaimana molekul dapat bergabung dalam proses ini. Hal tersebut terkait dengan perpindahan dari larutan ke tempat pertumbuhan kristal. Untuk memecahkan teka-teki ini, Vekilov menggunakan dua strategi utama, salah satunya melibatkan pasangan organik lengkap, sementara yang lain menggunakan empat pelarut dengan struktur dan fungsi yang berbeda.
Melalui serangkaian eksperimen canggih yang mencakup mikroskopi gaya atom dalam waktu nyata, difraksi sinar-X, spektroskopi absorpsi, dan mikroskopi elektron pemindaian, Vekilov dan timnya berhasil membuat penemuan revolusioner. Mereka menemukan bahwa proses inkorporasi molekul ke dalam kristal terjadi dalam dua tahap yang dipisahkan oleh keadaan intermediet, yang stabilitasnya sangat memengaruhi kecepatan pertumbuhan kristal.
Meskipun penemuan ini tidak langsung berkaitan dengan zaman manusia modern, temuan ini memberikan solusi bagi pertanyaan yang telah menggantung selama 40 tahun bagi Vekilov. Temuan ini juga mengubah paradigma dominan dalam bidang tersebut, membuktikan bahwa keberadaan keadaan intermediet memiliki peran penting dalam pertumbuhan kristal, kontras dengan gagasan sebelumnya tentang interaksi zat terlarut-pelarut dalam larutan.
Referensi :
[1] https://stories.uh.edu/2024-uh-researcher-solving-an-age-old-mystery-about-crystal-formation/ diakses pada 24 Februari 2024
[2] Rajshree Chakrabarti, Lakshmanji Verma, Viktor G. Hadjiev, Jeremy C. Palmer, Peter G. Vekilov. The elementary reactions for incorporation into crystals. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024; 121 (7) DOI: 10.1073/pnas.2320201121
