Baru-baru ini, sebuah tim peneliti yang terdiri dari ilmuwan dari dua universitas di China berhasil menciptakan material sintetis yang ternyata lebih kuat daripada berlian, yang selama ini dikenal sebagai salah satu material terkuat di dunia. Proses terbentuknya berlian terjadi secara alami di dalam perut Bumi, di mana karbon mengkristal di bawah kondisi tekanan dan suhu yang sangat ekstrem. Kristalisasi ini menghasilkan struktur yang sangat keras, menjadikan berlian salah satu mineral alami yang paling keras di planet kita. Karena kekerasannya yang luar biasa, berlian sering digunakan dalam berbagai aplikasi yang membutuhkan daya tahan tinggi, seperti dalam pembuatan perhiasan dan alat pemotong. Penemuan material sintetis ini membuka potensi baru dalam berbagai industri, yang mungkin dapat menggantikan atau bahkan melengkapi penggunaan berlian dalam beberapa teknologi yang sangat bergantung pada kekuatan material.
Pada berlian, atom-atom karbon tersusun dalam pola yang disebut tetrahedral, yang berarti setiap atom karbon terikat dengan empat atom karbon lainnya dalam bentuk piramida. Struktur ini memberikan berlian kekerasan luar biasa, sehingga menjadikannya salah satu material terkuat di dunia. Namun, di bawah kondisi tertentu, karbon dapat membentuk struktur yang berbeda dan lebih kuat lagi, yang dikenal sebagai lonsdaleite. Lonsdaleite memiliki susunan atom karbon yang teratur dalam pola heksagonal, yaitu bentuk seperti heksagon atau enam sisi, berbeda dengan pola kubik yang ditemukan pada berlian biasa. Karena struktur heksagonal ini, lonsdaleite memiliki ketahanan yang lebih tinggi, menjadikannya lebih kuat daripada berlian dalam beberapa aspek. Ketahanan ekstra ini menunjukkan potensi besar lonsdaleite untuk digunakan dalam aplikasi yang memerlukan kekuatan ekstrem, bahkan lebih dari berlian yang sudah terkenal keras.
Lonsdaleite pertama kali ditemukan pada tahun 1891 ketika para ilmuwan memeriksa meteorit yang jatuh di Canyon Diablo, Arizona. Mereka menemukan “partikel keras” di dalam meteorit tersebut, yang kemudian pada tahun 1939 dipastikan sebagai campuran berlian, grafit, dan sebuah zat baru yang belum pernah dikenal sebelumnya. Zat ini akhirnya dinamai lonsdaleite, berdasarkan nama seorang ahli kristalografi ternama, Profesor Dame Kathleen Lonsdale.
Awalnya, para ilmuwan berpikir bahwa material ini adalah berlian dengan struktur heksagonal. Namun, pada penelitian lebih lanjut yang dilakukan pada tahun 2022, tim peneliti menemukan bahwa sampel meteorit tersebut mengandung dua jenis berlian: berlian dengan struktur heksagonal dan kubik, serta susunan nanostruktur yang mirip dengan grafena—bahan super kuat lainnya. Penemuan ini membuka wawasan baru tentang potensi material dengan struktur atom yang lebih kompleks, yang dapat lebih tahan lama dan kuat daripada berlian biasa.
Baca juga artikel tentang: Seberapa Besar Peran Bambu sebagai Eco-Material?
Bukti yang ditemukan oleh tim peneliti menunjukkan bahwa “berlian” yang mereka pelajari terbentuk melalui proses kompresi kejut yang mengubah grafit menjadi berlian. Dalam makalah yang mereka tulis, tim menjelaskan bahwa melalui analisis menggunakan spektroskopi Raman, mereka menemukan bahwa beberapa area pada butiran meteorit menunjukkan puncak tajam khas berlian kubik. Hal ini mengindikasikan bahwa berlian tersebut telah mengalami suhu yang cukup tinggi akibat peristiwa kejut, yang memungkinkan terjadinya transformasi termodinamika dari grafit menjadi berlian.
Penemuan ini sangat menarik karena menunjukkan bahwa meteorit dapat menghantam dengan kekuatan luar biasa yang cukup untuk menciptakan berlian dengan struktur heksagonal. Ini membuka kemungkinan bahwa ilmuwan mungkin dapat mensintesis material ini secara buatan. Dalam penelitian terbaru ini, tim berhasil menggunakan kombinasi tekanan dan suhu yang ekstrem untuk memproduksi lonsdaleite (berlian heksagonal) di laboratorium, mengoptimalkan kondisi tersebut untuk menghasilkan material tersebut.
Selain memiliki potensi untuk menciptakan superkonduktor baru—material yang dapat menghantarkan listrik tanpa hambatan—lonsdaleite ternyata dapat menahan tekanan sekitar 58% lebih banyak daripada berlian biasa. Memproduksi material ini di laboratorium juga memberi wawasan baru tentang bagaimana lonsdaleite alami terbentuk di alam. Tim menjelaskan bahwa lonsdaleite alami sangat jarang ditemukan di Bumi, karena kondisi di dalam planet kita tidak sering menyediakan lingkungan yang tepat untuk pembentukannya.
Lebih penting lagi, lonsdaleite memiliki stabilitas termal yang luar biasa dan kekerasan yang sangat tinggi, yang menjadikannya material yang sangat berpotensi untuk aplikasi industri. Dengan kekuatan dan ketahanan terhadap suhu yang ekstrem, lonsdaleite bisa menjadi bahan yang sangat berguna dalam berbagai bidang teknologi dan manufaktur. Penelitian ini telah dipublikasikan di jurnal Nature Materials, yang menunjukkan pentingnya pemahaman lebih dalam tentang sifat material ini untuk aplikasi praktis di masa depan.
Baca juga artikel tentang: Eco-Material, Bahan Baku untuk Masa Depan yang Lebih Cerah
REFERENSI:
Atsavathavornset, Chavakorn dkk. 2025. The effect of different adhesive strategies and diamond burs on dentin bond strength of universal resin cements. Clinical Oral Investigations 29 (1), 41.
Chen, Desi dkk. 2025. General approach for synthesizing hexagonal diamond by heating post-graphite phases. Nature Materials, 1-6.
Salek, Alan dkk. 2025. The formation of ultrahard carbons, diamond and lonsdaleite, in ureilite meteorites. 13th Asia Pacific Microscopy Congress 2025 (APMC13), 207.
Zhang, Qichun dkk. 2025. A Special Issue Dedicated to the 25th Anniversary of Centre of Super‐Diamond and Advanced Films (COSDAF), the City University of Hong Kong (CityUHK). Advanced Functional Materials, 2501049.
