Ilmuwan Temukan Wujud Lain Air Selain Cair, Padat, dan Gas

Liputan6.com, Jakarta - Salah satu hal yang mungkin kita ingat waktu belajar ilmu pengetahuan alam di sekolah adalah, air dapat memiliki tiga wujud: padat, cairan, gas. Namun sebuah tim ilmuwan internasional baru-baru ini menemukan tanda bahwa air yang berbentuk cair kemungkinan terdiri dari dua wujud.

Para ilmuwan mengaku terkejut ketika menemukan bahwa air berubah sifat pada suhu 50 dan 60 derajat Celcius. Tanda adanya perubahan potensial ke wujud cair kedua, memicu diskusi di antara komunitas ilmiah.

Penelitian yang dipublikasi di International Journal of Nanotechnology itu, telah dikonfirmasi dapat memberikan dampak terhadap sejumlah bidang, termasuk nanoteknologi dan biologi.

Wujud materi, atau juga disebut dengan fase, merupakan konsep kunci dalam studi tentang sistem yang dibuat dari atom dan molekul. Secara kasar, sistem yang terbentuk dari banyak molekul dapat diatur dalam sejumlah konfigurasi tergantung dari energi total.

Dikutip dari Quartz, Selasa (10/1/2017), pada suhu yang lebih tinggi, molekul kemungkinan akan menjadi lebih teratur atau kebalikannya, serta dapat bergerak lebih bebas (fase gas). Pada suhu leih rendah, molekul memiliki jumlah konfigurasi terbatas dan membentuk susunan yang lebih teratur (cairan).

Jika suhu makin turun, molekul air akan mengatur diri mereka ke dalam konfigurasi yang lebih spesifik, sehingga akan berwujud padat.

Namun makin kompleks suatu molekul, ada kemungkinan konfigurasi besar dan hal tersebut menciptakan fase lebih banyak. Karena fase suatu zat ditentukan dengan bagaimana molekul berkonfigurasi, banyak sifat fisik zat yang akan berubah tiba-tiba saat berubah dari wujud satu ke wujud lain.

Dalam artikel ilmiah yang dirilis baru-baru ini, peneliti mengukur beberapa sifat fisik air antara suhu 0 hingga 100 derajat Celcius. Anehnya, mereka menemukan ketegangan pada permukaan air dan indeks biasnya di sekitar suhu 50 derajat Celcius.

Bagaimana Hal itu Bisa Terjadi?

Stuktur molekul air, H20, jika digambarkan akan seperti ujung panah, yakni dengan dua atom hidrogen mengapit atom oksigen. Elektron dalam molekul cenderung didistribusikan dengan cara asimetris, membuat sisi oksigen bermuatan negatif berhubungan dengan sisi hidrogen.

Fitur sederhana tersebut mengarahkan ke jenis interaksi antara molekul air yang dikenal sebagai ikatan hidrogen, di mana muatan berlawanan menarik satu sama lain. Hal itu mematahkan tren yang diamati pada kebanyakan cairan sederhana lain.

Air merupakan zat sederhana yang sebenarnya tak terlalu sederhana, di mana fase ke empat air berperilaku mirip dengan kristal cair.

Ikatan hidrogen antara molekul pada suhu rendah menjaga teraturnya susuan molekul. Namun pada suhu yang lebih tinggi, yang terjadi justru hal sebaliknya. Hal itu lah yang dinilai bisa menjelaskan keanehan data para peneliti.

Jika fase ke empat air itu telah dikonfirmasi, maka penemuan tersebut dapat digunakan untuk berbagai hal. Misalnya saja pada sistem biologis yang sebagian besar terbuat dari air.

Penemuan tersebut merupakan kesempatan menarik untuk para peneliti. Itu juga menjadi contoh indah tentang bagaimana sebuah zat yang paling akrab dengan manusia masih memiliki rahasia yang tersembunyi di dalamnya.