Ilmuwan China membuat terobosan dalam mempelajari struktur air

Ilmuwan China telah mengungkapkan struktur atom ion natrium terhidrasi, susunan kimia dasar air laut, China Daily melaporkan, Para ilmuwan dari Peking University dan Chinese Academy of Sciences, menggunakan mikroskop atom yang dikembangkan China, untuk mengamati struktur atom dari ion terhidrasi di lingkungan alaminya.

Menurut para ilmuwan, teknologi ini dapat digunakan untuk mempelajari cairan berbasis air lainnya, membuka jalan baru untuk ilmu molekuler dan material. Penelitian ini dipublikasikan pada 14 Mei di jurnal "Nature". Ini adalah pertama kalinya para ilmuwan mampu memvisualisasikan struktur atom ion terhidrasi sejak gagasan itu diusulkan lebih dari seratus tahun yang lalu.

Sejak akhir abad ke-19, para ilmuwan telah mempelajari hidrasi ion, suatu proses di mana air melarutkan bahan yang dapat larut seperti natrium klorida, atau garam. Meskipun prosesnya sangat umum di alam, tepatnya cara kerjanya pada tingkat atom tetap menjadi misteri.

Air adalah cairan yang paling banyak di Bumi. Struktur kimia sederhana - dua atom hidrogen terikat pada satu atom oksigen - adalah blok dasar dari sebagian besar kehidupan di Bumi, kata Wang Enge, peneliti utama.

"Tetapi ilmu di balik air, terutama mengenai struktur dan interaksinya dengan bahan kimia lainnya, sangat sulit dan tidak dipahami dengan baik," kata Wang sebagaimana dikutip oleh surat kabar itu. Pada tahun 2005, jurnal Science mendaftarkan struktur air sebagai salah satu teka-teki ilmiah paling memikat, meskipun penelitian selama satu abad telah dilakukan.

"Alasan utama untuk kompleksitas air adalah kesederhanaannya," kata Jiang Ying, seorang profesor di Peking University untuk Bahan Quantum, yang merupakan bagian dari penelitian. Karena atom hidrogen sangat sederhana dan kecil dibandingkan dengan atom oksigen, sifat aneh mekanika kuantum mulai mengganggu eksperimen dan membuat mereka kurang dapat diprediksi, katanya. "Oleh karena itu, sangat penting bagi para ilmuwan untuk langsung melihat bagaimana air berinteraksi dengan bahan lain pada tingkat atom," kata Jiang.

Tim peneliti juga menemukan bahwa tepat tiga molekul air diperlukan untuk memungkinkan ion natrium tunggal untuk berjalan 10 hingga 100 kali lebih cepat daripada hidrat ion lainnya - sebuah proses yang dapat menghasilkan baterai ion yang lebih efisien, pelapis anti-korosi dan desalinasi air laut, menurut artikel Nature,
Penemuan ini juga memungkinkan para ilmuwan untuk memiliki pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana sel berkomunikasi satu sama lain dengan bertukar ion melalui saluran pada membran mereka, kata Jiang.