Percobaan Ilmiah

Tonton Video Ilmuwan Jepang Tak Sengaja Hancurkan Lab Saat Aktifkan Medan Magnet Buatan

Video dari Universitas Tokyo ini bikin siapapun terbengong-bengong. Ilmuwannya sih berhasil merekayasa medan magnet indoor terkuat dalam sejarah. Tapi laboratorium mereka tak sanggup menahan efeknya.
4.2.19

Peneliti di University of Tokyo tanpa sengaja menciptakan medan magnet terkontrol terkuat dalam sejarah umat manusia. Sayangnya, temuan itu meminta tumbal: pintu-pintu laboratorium yang dipakai para peneliti hancurkan karena medan magnet buatan mereka sendiri.

Seperti yang dijelaskan secara rinci dalam laporan yang baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Review of Scientific Instruments, para periset Jepang membuat medan magnet untuk menguji bahan penyusun sistem generator baru mereka.

Iklan

Awalnya, mereka hanya menargetkan memproduksi medan magnet dengan kekuatan paling mentok 700 Tesla. Siapa sangka, mesin yang mereka gunakan menghasilkan medan magnetik berkekuatan 1.200 Tesla (sebagai perbandingan, medan magnet kulkas cuma berkekuatan 0.01 Tesla).

Sejauh ini, inilah medan magnet dalam ruangan dan bisa dikontrol terkuat dalam sejarah manusia. Namun begitu, hasil karya ilmuwan Jepang ini bukanlah medan magnet artifisial terkuat sepanjang masa. Predikat itu masih digenggam medan magnet berkekuatan 2.800 Tesla yang dihasilkan sejumlah ilmuwan Rusia pada 2011 lalu.

Baik dalam eksperimen yang dikerjakan oleh ilmuwan Jepang dan Rusia, medan magnet diciptakan dengan menggunakan teknik bernama electromagnetic flux-compression. Teknik ini meningkatkan kekuatan sebuah medan magnet dengan memerasnya menjadi jauh lebih kecil. Metode ini sudah digunakan sejak dekade 1940-an.

Di masa awal pemanfaatan teknik ini, para ilmuwan sangat bergantung pada penggunaan bahan peledak TNT untuk menghasilkan ledakan yang cukup untuk mengkompres sebuah medan magnet. Jeleknya, ledakan yang sama menghancurkan peralatan yang digunakan para ilmuwan. Kekurangan lain dari teknik ini adalah nyaris mustahil mereproduksi dan mengontrol ledakan TNT.

Alih-alih bergantung pada TNT untuk menciptakan medan magnet, para peneliti di Jepang ini menyalurkan dengan jumlah sangat besar—3,2 megajoule—ke dalam generator untuk menciptakan medan magnet yang diciptakan oleh sebuah kumparan kecil yang dikompres pada kecepatan lebih dari 35.000 km per jam. Proses ini mencakup penyaluran aliran listrik sebesar 4 juta ampere—ribuan kali lebih kuat dari petir—ke dalam generator. Begitu mencapai ukuran terkecilnya karena dikompres, kumparan akan kembali ke ukurannya semula dalam sekejap, menghasilkan gelombang kejut yang menghancurkan kumparan sekaligus generatornya.

Iklan

Guna melindungi diri dari gelombang kejutan sebesar itu, para periset Jepang ini membangun semacam kurungan besi. Sayangnya, kurangan tersebut cuma dirancang untuk mengakomodasi medan magnet berkekuatan 700 Tesla. Tak ayal, gelombang sebesar 1.200 Tesla dengan mudah melumatnya.

"Saya tak menyangka kekuatannya akan sebesar ini," kata Shojiro Takeyama, salah satu fisikawan di University of Tokyo, kepada IEEE Spectrum. "Di percobaan berikutnya, kurungannya akan kami buat lebih kokoh lagi."

Menurut para peneliti, eksperimen yang mereka lakukan tak hanya membeberkan bagaimana respon materi tertentu pada sebuah medan magnet yang kuat, tetapi juga membuka jalan penemuan aplikasi berguna dalam pencarian cara memproduksi fusi energi. Mayoritas desain reaktor fusi termutakhir saat ini membutuhkan penggunaan medan magnet berkekuatan ribuan tesla dalam waktu yang sangat singkat—proses yang menurut para peneliti Jepang “sangat serupa” dengan eksperimen mereka.

Setelah melakukan perbaikan pada generator dan membangun kembali kurungan besi di sekitarnya, para peneliti Jepang ini bakal mengulangi eksperimen mereka. Kali ini, mereka akan mengalirkan energi sebesar 5 megajoule. Di atas kertas, proses ini akan menghasilkan medan magnet berkekuatan 1.500 Tesla.

"Empat puluh tahun lalu, medan magnet berkekuatan 1.000 Tesla hanya bisa ditemukan dalam kondisi yang sangat ekstrem dan kadang dalam sistem yang tercipta dari ledakan yang sulit dikendalikan. Itupun tanpa disertai level kontrol yang mutakhir,” tulis para periset dalam laporannya. "Dengan demikian, mudah disimpulkan bahwa hasil eksperimen ini mewakili babak baru dalam upaya penciptaan dan pemanfaatan medan magnet berkekuatan tinggi yang berguna bagi penelitian materi solid state (semikonduktor) serta eksperimen yang berkaitan dengan plasma fusi.”

Tonton video eksperimen peneliti Jepang yang bikin hancur lab mereka itu di tautan di awal artikel ini.

Artikel ini pertama kali tayang di Motherboard