TEMPO Interaktif, Jakarta - Air kerap disebut sebagai kunci kehidupan. Molekul kecil dengan kelengkapan luar biasa, seperti kemampuannya menahan panas dan menguap. Prilaku yang tak umum bagi benda cair, yang biasanya hilang ketika digunakan. Keunikan air ini memicu sejumlah ilmuwan membuat temuan baru mengenai mengakali interaksi molekul air dengan cairan lain. Pendekatan ini diharapkan bisa menjadi solusi persoalan besar dunia, dari pertanian sampai kanker.

Penelitian yang dipimpinan Pradeep Kumar, dari Pusat Penelitian Fisika dan Biologi Rockefeller University mencari tahu interaksi antara molekul air mempengaruhi sejumlah benda dalam suatu sistem. Penelitian ini juga mencari tahun bagaimana air bisa dimanipulasi untuk fasilitas atau substansi pencegah masalah reforma agraria, dan sebagai alat kemoterapi. Kumar dan timnya pertama kali melacak molekul tunggal air pada kondisi beku, dengan berbagai keganjilan yang meningkat.

"Ketika anda meletakkan air dalam mesin pendingin, air tersebut tak langsung beku," kata Kumar. "Ini memerlukan waktu. Jika kamu mempunyai air dalam keadaan normal, perlu suhi 230 Kelvin dan masih memerlukan waktu untuk menjadikan bentuk berubah, termasuk ketika dipanaskan."

Tim Kumar kemudian melakukan pendekatan teori dan komputasi untuk mesimulasi aktivitas molekul air dan prilakunya saat berinteraksi dengan lingkungannya. Pada kondisi cair, setiap moleku air beriteraksi dengan empat lingkungan terdekat membentuk tetrahedron. Tetrahedron merupakan bentuk tak sempurna dan pada kondisi mereka berubah sesuai perubahan suhu dan tekanan, yang mengubah molekul tunggal air saling bergabung.

Kumar menemukan kondisi fluktuasi tetrahedral berkontribusi penuh pada satu dari bentuk berharga dari air, ini akan mempengaruhi hantara panas atau dingin dan mengatur suhu sistem biologi. Kemampuan air pada kondisi tetrahedral juga memberi gambara pada para peneliti seberapa besar bagian molekul air yang berubah.

"Apa yang telah kami lakukan penting dalam menemukan structural entropi dari setiap sistem molekul kita," kata Kumar. "Dan sejak molekul air bergerak konstan dalam ruang dan waktu, ini memberi anda cara belajar pergerakan dari pertemuan entropi dengan tetrahedralitas lokal – sesuatu yang tak pernah dilakukan sebelumnya."

Mengerti bagaimana sistem pergerakan molekul tunggal air dalam membentuk struktur tetrahedral dan bagaimana perubahan kondisi fisik akibat suhu dan tekanan mempengaruhi proses. Ini mungkan akan membantu ilmuwan mengerti membentuk substansi pengganti seperti obat-obatan dalam kemoterapi melalui air, sementara lainnya tidak.

SCIENCEDAILY | PURW