Ini Foto Partikel Atom Paling Jelas yang Pernah Ada

TEMPO.CO, Jakarta - Tim peneliti gabungan dari Amerika Serikat, Swiss, dan Jerman menciptakan rekor baru resolusi gambar partikel atom hingga 20 pikometer (satu pikometer setara sepertriliun meter). David Muller dari Cornell University di Ithaca, New York, AS dan koleganya mematahkan rekor sebelumnya yang mereka buat pada 2018.

Pada foto terbaru, mereka menggunakan material praseodymium orthoscandate crystal dengan teknik yang disebut ptychography. Teknik ini mensyaratkan sebuah mikroskop elektron untuk menganalisis kristal itu dengan cara mengkalkulasi sudut-sudut dari banyak gerakan elektronnya (multiple scattered) untuk mencari bentuk atom-atom yang membaurkan mereka.

Gambar yang dihasilkan teknik ini memiliki resolusi dua kali lebih tinggi daripada zoom in atom-atom yang dibuat Muller dan timnya pada 2018--yang kala itu sudah tiga kali lebih tinggi resolusinya daripada gambar sebelumnya.

Pada 2018, Muller dan timnya menggunakan sebuah material 2D untuk membatasi jumlah pembauran elektron yang terjadi dalam sebuah material yang lebih tebal , tapi itu membuatnya sulit mengatakan dari mana asal elektron-elektron itu. “Terobosan kunci yang kami miliki tahun ini adalah menemukan sebuah cara untuk mengurai pembauran itu--sebuah permasalahan yang telah berusia 80 tahun," kata Muller seperti dikutip dari New Scientist, 4 Juni 2021.

Sepanjang 80 tahun itu pula para ilmuwan tidak memiliki solusinya. "Baru sekarang dengan bantuan beberapa algoritma cerdas yang dikembangkan kolega dan kami modifikasi untuk pembauran elektron, kami mampu menyederhanakan pembauran yang terjadi berkali-kali tersebut."

Muller dan timnya menjadi memungkinkan menggunakan sampel yang lebih tebal dan mendapatkan resolusi yang lebih baik. Seperti yang dipublikasikan dalam Jurnal Science terbit pada 21 Mei lalu, gambar kabur dalam foto terkini berasal dari pergerakan atom-atom itu sendiri.

"Kami bisa mendapatkan hasil yang lebih baik lagi dengan mendinginkan sampel karena ketika Anda melakukannya, pergerakan atom-atom bisa berkurang," kata Muller.

NEW SCIENTIST | SCIENCE

Baca juga:
Tim 100 Peneliti Dunia Klaim Urutkan Lengkap Genom Manusia