Air sebagai konduktor 1

Ini salah satu konsep yang terbayang ketika aku tidak bisa tidur. Sesaat aku berpikir gimana apabila nikel yang terdapat di dunia ini semakin habis, sedangkan kebutuhan transfer daya antar daerah dan tempat masih tinggi maka harus ditemukan alternatif pengganti kabel yang menggunakan tembaga. Di SD mungkin kita pernah diajarkan bahwa air merupakan salah satu konduktor walaupun bukan termasuk konduktor yang bagus. Bagaimana kalau tembaga digantikan dengan air. Yah mungkin bukan air biasa, mungkin semacam cairan yang ditambahkan dengan semacam elektrolit atau zat addictive.

Dalam hal menghantarkan listrik bahan dengan tingkat resistansi yang kecil adalah bahan yang sangat bagus sebagai bahan baku. Bahan yang mempunyai sifat konduktor dengan resistan kecil atau dikenal dengan sifat superkonduktivitas ini bukanlah hal yang baru. Sifat ini untuk pertama kalinya diamati pada tahun 1911 oleh fisikawan Belanda H.K. Onnes, yaitu ketika ia menemukan bahwa air raksa murni yang didinginkan dengan helium cair ( suhu 4,2 K )kehilangan seluruh resistansi listriknya.

dengan resistansinya yang nol itusuperkonduktor dapat menghantarkan arus listrik tanpa kehilangan daya sedikitpun, kawat superkonduktor tidak akan menjadi panas dengan lewatnya arus listrik.

Kendala terbesar yang masih menghadang terapan superkonduktor dalam peralatan praktis sehari-hari adalah bahwa superkonduktivitas bahan barulah muncul pada suhu yang amat rendah, jauh di bawah 0°C! Dengan demikian niat penghematan pemakaian daya listrik masih harus bersaing dengan biaya pendinginan yang harus dilakukan. Oleh sebab itulah para ahli sampai sekarang terus berlomba-lomba menemukan bahan superkonduktor yang dapat beroperasi pada suhu tinggi, kalau bisa ya pada suhu kamar.

Perkembangan bahan superkonduktor dari saat pertama kali ditemukan sampaisekarang dapat diikuti pada tabel di bawah ini.

Bahan Tc(K) Ditemukan tahun

Raksa Hg (α)                                                       4,2                                                  1911

Timbal Pb                                                            7,2                                                  1913

Niobium nitrida                                               16,0                                                1960-an

Niobium-3-timah                                            18,1                                                 1960-an

Al0,8   Ge0,2   Nb3                                         20,7                                                1960-an

Niobium germanium                                     23,2                                                 1973

Lanthanum bariumtembaga oksida        28                                                     1985

Yttrium barium tembagaoksida

(1-2-3 atau YBCO)                                          93                                                      1987

Thalium barium kalsium

tembaga oksida                                              125                                                     1987

dimana Tc adalah suhu kritik

Suhu Kritik

Perubahan watak bahan dari keadaan normal ke keadaan superkonduktor dapatdianalogikan misalnya dengan perubahan fase air dari keadaan cair ke keadaan padat.Perubahan watak seperti ini sama-sama mempunyai suatu suhu transisis, pada transisisuperkonduktor suhu ini disebut sebagai suhu kritik Tc, pada transisi fase ada yang disebuttitik didih (dari fase cair ke gas) dan titik beku (dari fase cair ke padat). Pada transisiferomagnetik suhu transisinya disebut suhu Curie. Besaran fisis yang berkaitan dengantransisi superkonduktor adalah resistivitas bahan, mari kita lihat grafik resistivitas sebagaifungsi suhu mutlak pada gambar 1.

Pada suhu T > Tc bahan dikatakan berada dalam keadaan normal, ia memilikiresistansi listrik. Transisi ke keadaan normal ini bukan selalu berarti menjadi konduktorbiasa yang baik, pada umumnya malah menjadi penghantar yang jelek, bahkan ada   menjadi isolator! Untuk suhu T < Tc bahan berada dalam keadaansuperkonduktor. Di dalam eksperimen, pengukuran resistivitasnya dilakukan dengan menginduksi suatu sampel bahan berbentuk cincin, ternyata arus listrik yang terjadi dapat bertahan sampai bertahun-tahun. Resistivitasnya yang terukur tidak akan melebihi 10 pangkat -25 ohm.meter, sehingga cukup beralasan bila resistivitasnya dikatakan sama dengan nol.

Nah dari info tentang superkonduktor diatas bagaimana kah kalo kita menemukan semacam zat addictive yg paling ga dapat menjadikan sebuah larutan yg mendekati superkonduktor…

To be Continued…

source :  “Konduktor” by dzrixhon