Sebuah studi baru dari Universitas Chicago dan Universitas Shanxi telah menemukan cara untuk mensimulasikan superkonduktivitas menggunakan sinar laser. Superkonduktivitas terjadi ketika dua lembar graphene sedikit terpelintir saat dilapisi menjadi satu. Teknik baru mereka dapat digunakan untuk lebih memahami perilaku material dan berpotensi membuka jalan bagi teknologi kuantum atau elektronik di masa depan. Hasil penelitian yang relevan baru-baru ini dipublikasikan di jurnal Nature.

Empat tahun lalu, para peneliti di MIT membuat penemuan mengejutkan: Jika lembaran atom karbon biasa dipelintir saat ditumpuk, maka lembaran tersebut dapat diubah menjadi superkonduktor. Bahan langka seperti "superkonduktor" memiliki kemampuan unik untuk menyalurkan energi dengan sempurna. Superkonduktor juga menjadi dasar pencitraan resonansi magnetik saat ini, sehingga para ilmuwan dan insinyur dapat menemukan banyak kegunaannya. Namun, alat ini mempunyai beberapa kelemahan, seperti memerlukan pendinginan di bawah nol mutlak agar dapat berfungsi dengan baik. Para peneliti percaya bahwa jika mereka sepenuhnya memahami fisika dan efeknya, mereka dapat mengembangkan superkonduktor baru dan membuka berbagai kemungkinan teknologi. Laboratorium Chin dan kelompok penelitian Universitas Shanxi sebelumnya telah menemukan cara untuk mereplikasi material kuantum kompleks menggunakan atom dan laser yang didinginkan agar lebih mudah dianalisis. Sementara itu, mereka berharap dapat melakukan hal yang sama dengan sistem bilayer yang terpelintir. Jadi, tim peneliti dan ilmuwan dari Universitas Shanxi mengembangkan metode baru untuk "mensimulasikan" kisi-kisi yang terpelintir ini. Setelah atom didinginkan, mereka menggunakan laser untuk menyusun atom rubidium menjadi dua kisi, yang ditumpuk satu sama lain. Para ilmuwan kemudian menggunakan gelombang mikro untuk memfasilitasi interaksi antara kedua kisi tersebut. Ternyata keduanya bekerja sama dengan baik. Partikel dapat bergerak menembus material tanpa diperlambat oleh gesekan, berkat fenomena yang dikenal sebagai “superfluiditas”, yang mirip dengan superkonduktivitas. Kemampuan sistem untuk mengubah orientasi putaran dua kisi memungkinkan para peneliti mendeteksi jenis superfluida baru dalam atom. Para peneliti menemukan bahwa mereka dapat menyesuaikan kekuatan interaksi dua kisi dengan memvariasikan intensitas gelombang mikro, dan mereka dapat memutar kedua kisi dengan laser tanpa banyak usaha -- menjadikannya sistem yang sangat fleksibel. Misalnya, jika seorang peneliti ingin menjelajahi lebih dari dua hingga tiga atau bahkan empat lapisan, pengaturan yang dijelaskan di atas akan memudahkannya melakukannya. Setiap kali seseorang menemukan superkonduktor baru, dunia fisika memandangnya dengan penuh kekaguman. Namun kali ini hasilnya sangat menarik karena didasarkan pada bahan yang sederhana dan umum seperti graphene.