Ilmuwan Berhasil Ungkap Penyebab Sifat Unik Air Melalui Pengamatan Titik Kritis

Misteri mengenai penyebab air memiliki sifat yang unik akhirnya berhasil dipecahkan oleh para ilmuwan setelah melakukan upaya berkelanjutan selama satu dekade.

Dilansir dari Detikcom, penemuan penting ini telah dipublikasikan secara resmi di jurnal Science Vol. 391, No. 6792 pada tanggal 26 Maret 2026.

Tim peneliti yang dipimpin oleh Profesor Kyung Hwan Kim dari Departemen Kimia Pohang University of Science and Technology menjadi pihak yang bertanggung jawab atas keberhasilan pengamatan ini.

Mereka berhasil mengamati fenomena liquid-liquid critical point (LLCP) atau titik kritis cair-cair pada air yang selama ini menjadi teka-teki sulit dalam dunia sains.

Para peneliti sebelumnya sudah menduga bahwa karakteristik unik air muncul karena adanya dua fase cair yang berbeda dan menyatu pada kondisi tertentu.

Teori tersebut memperkirakan bahwa titik kritis cair-cair berada pada fase superdingin dengan rentang suhu ekstrem antara -40°C hingga -70°C.

Wilayah suhu ekstrem ini sering kali dijuluki oleh para ilmuwan sebagai zona tanah tak bertuan atau no-man's-land.

Tantangan terbesar dalam pengujian ini adalah sifat air yang membeku sangat cepat pada suhu di bawah -40°C, sehingga metode pengukuran konvensional tidak mampu menangkap momen tersebut.

Pemanfaatan Teknologi Sinar-X Elektron Bebas

Kebuntuan eksperimen yang berlangsung selama puluhan tahun ini akhirnya dapat diatasi dengan memanfaatkan teknologi X-ray free-electron laser (XFEL).

Teknologi laser elektron bebas sinar-X ini dikenal sebagai cahaya impian karena kemampuan performanya yang luar biasa dalam memotret pergerakan molekul.

Alat canggih tersebut mampu menghasilkan sinar-X yang sangat kuat untuk menangkap dinamika molekul dalam durasi super singkat hingga sepersepuluh triliun detik.

Proses panjang riset ini dimulai pada tahun 2017 ketika tim ilmuwan mencetak kemajuan dengan mengamati air berwujud cair hingga suhu -45°C.

Selanjutnya pada tahun 2020, pendekatan eksperimental disempurnakan menggunakan es amorf untuk memperluas area pengukuran air cair hingga mencapai suhu -70°C.

Pembuktian Transisi Dua Fase Cair

Melalui studi paling baru, para peneliti melacak fluktuasi air berdasarkan perubahan suhu serta tekanan secara lebih mendalam dan detail.

Mereka melaporkan keberhasilan dalam melakukan pengamatan langsung pertama terhadap titik kritis cair-cair pada suhu sekitar -60°C.

Pada titik suhu tersebut, air mengalami transisi dari dua bentuk cairan yang berbeda menjadi satu bentuk zat cair superkritis.

Penemuan ini membuktikan bahwa air memiliki dua jenis cairan berbeda yang saling memengaruhi satu sama lain dalam strukturnya.

Karakteristik unik dari interaksi tersebut memberikan dampak nyata, salah satunya membuat air mencapai tingkat kepadatan tertinggi ketika berada pada suhu 4°C.