Harapan Baru Kehidupan di Planet Mars

Molekul-molekul organik yang ditemukan pada batuan dari planet Mars mungkin bukan sisa-sisa dari mikroorganisme purba di Mars seperti yang diduga selama ini, kata peneliti di Amerika Serikat dan Norwegia. Tim peneliti ini telah menunjukkan molekul-molekul tersebut bisa terbentuk melalui proses-proses geokimia - sebuah temuan yang menunjukkan banyak planet lain dalam sistem tata surya yang mampu menghasilkan molekul-molekul yang dibutuhkan untuk kehidupan.

Ilmuwan telah lama dihadapkan pada teka-teki bagaimana hidrokarbon bisa ditemukan pada meteorit Mars yang sampai ke Bumi - mereka beranggapan bahwa senyawa-senyawa ini adalah tanda bahwa kehidupan pernah ada di planet Mars, atau didatangkan dari meteorit lain yang menabrak planet Mars.

Andrew Steele dari Institusi Carnegie di Washington, DC dan rekan-rekannya telah membandingkan karakteristik geokimia dari sebuah meteorit Mars berusia 4 milyar tahun dengan batuan volkanik serupa yang ditemukan di Arktika - dan menunjukkan bahwa keduanya mengandung struktur dan tekstur molekuler yang sama.

Dengan menggunakan teknik-teknik pencitraan dikombinasikan dengan spektroskopi Raman, tim Steele membandingkan meteorit Allan Hills 84001, sebuah meteorit Mars yang ditemukan di Antartika pada tahun 1984, dengan batuan volkanik dari kepulauan Svalbard di utara Norwegia.

Kedua sampel batuan ini mengandung butiran-butiran kecil mineral karbonat, dimana molekul-molekul organik tersimpan, berdekatan dengan magnetit besi oksida.

"Kelihatannya yang terjadi pada kedua batuan ini adalah bahwa cairan panas yang kaya karbon dioksida dari bawah permukaan naik ke atas lalu mendingin dengan cepat," kata Steele ke Chemistry World. "Karena karbondioksida menjadi dingin dengan adanya air pada permukaan, maka magnetit bisa mengkatalisis pembentukan hidrokarbon poliaromatik."

"Ini adalah penelitian pertama yang menunjukkan bahwa Mars mampu membentuk senyawa-senyawa organik," tambahnya. "Pengamatan ini tidak menghilangkan kemungkinan adanya kehidupan di Mars, tapi justru menunjukkan bahwa ada penjelasan biologis bagi molekul-molekul ini."

Mengomentari penelitian ini, ahli astrobiologi NASA John Rummel mengatakan ke Chemistry World, "Ini adalah sebuah temuan besar. Produksi senyawa organik dan karbonat secara abiotik adalah sesuatu yang bisa menjadi bagian dari planet-planet bebatuan, bahkan planet yang sedikit volkanik dimanapun ditemukan - dan hal tersebut bisa berarti bahwa senyawa-senyawa organik yang terkait dengan kehidupan di Bumi bisa ditemukan di planet ini, dan sistem-sistem tata surya lainnya."

Disadur dari: http://www.rsc.org/chemistryworld/

(dikutip dari: Soetrisno, http://www.chem-is-try.org/?sect=artikel&ext=157)

Pendeteksian produk susu: memantau melamin dalam susu

Dua kelompok ahli spektroskopi massa terkemuka telah menerapkan keahlian mereka untuk memperbaiki pendeteksian melamin dalam susu.

Mereka merespon terhadap tuntutan akan teknik pendeteksian melamin yang sederhana, cepat dan murah setelah bahan kimia industri ini ditemukan terdapat dalam produk susu di Cina pada bulan September 2008. Bubuk susu yang tercemar disalahkan atas kematian empat bayi, sebagai penyebab penyakit yang mengenai puluhan ribu bayi.

Melamin, yang umum digunakan sebagai pencegah kebakaran material dan sebagai resin plastik, ditambahkan ke dalam susu selama pengolahan untuk meningkatkan kandungan proteinnya yang dinilai berdasarkan analisis kandungan nitrogen total.

Kedua teknik baru ini sama-sama memiliki kelebihan yakni sangat spesifik, akurat, sederhana dan cepat. Keduanya menggunakan ionisasi lingkungan − sampel-sampel diionisasi dalam lingkungan aslinya. Ini berarti teknik-teknik ini memiliki potensi untuk dikembangkan menjadi alat pendeteksian yang mudah dibawa-bawa untuk digunakan dalam kontrol kualitas produk. Teknik kedua kelompok ini berbeda rincian ionisasi sampelnya.

Renato Zenobi, ETH Zurich, Switzerland, dan rekan-rekannya menggunakan ultrasound untuk merubah sampel susu cair yang dibubuhi melamin menjadi percikan halus (nebulise). Percikan ini kemudian diionisaisi dengan teknik EESI (ionisasi elektrospray ekstraktif) dan dianalisis dengan menggunakan spektrometri massa tandem. Metode ini memerlukan waktu 30 detik per sampel untuk pemrosesan sampel yang maksimal. Batas deteksi melamin terendah berada dalam rentang beberapa nanogram melamin per gram susu.

Zenobi berkomentar tentang teknik ini dengan mengatakan "nebulisator untuk penyaluran sampel EESI sangat sederhana dan cepat, disamping mempertahankan sensitifitas yang tinggi."

Graham Cooks, Universitas Purdue, West Lafayette, US, dan rekan-rekannya menggunakan probe plasma suhu rendah untuk mengionisasi sampel dan, dengan menggunakan tipe spektrometri yang sama, mencapai kecepatan dan batas deteksi yang sebanding. Batas deteksi yang ditemukan oleh kedua kelompok ini berada di bawah batas minimum toksisitas melamin bagi manusia.

Cook mengatakan bahwa teknik yang ada sekarang untuk penentuan melamin cukup kompleks, "media banyak membahas skandal penyembunyian melamin dan melaporkan metodologi spektrometri massa-kromatografi cair triple quadropole untuk pendeteksiannya. Kami tertantang untuk menggunakan instrumentasi yang lebih sederhana dan membuat sebuah metode yang lebih cepat berdasarkan pada ionisasi lingkungan."

David Muddiman, profesor spektrometri massa di North Carolina State University, Raleigh, US, menyebut teknik-teknik ini sebagai "contoh yang mengagumkan dari bagaimana metode-metode ionisasi analisis langsung yang inovatif, ketika dikombinasikan dengan spektrometri massa, memiliki kemampuan untuk mengatasi masalah-masalah kontemporer yang dihadapi dunia. Teknik-teknik ini telah mengatasi semua kendala-kendala utama sehingga memungkinkan spektrometri massa tidak hanya dapat berkompetisi, tetapi menjadi metode utama dalam tipe-tipe analisis ini."

Disadur dari: http://www.rsc.org/chemistryworld/

(dikutip dari: Soetrisno, http://www.chem-is-try.org/?sect=artikel&ext=239)

Kompor gas berbahan bakar sekam padi

Benarkah konversi minyak tanah ke bahan bakar gas dapat menghemat energi? Benarkah konversi ini dapat menghemat anggaran negara? Mungkin, tapi yang jelas anggaran keluarga kalau gas nya terbuat dari biomasa.

Penduduk di daerah terpencil, yang kesulitan mendapatkan pasokan minyak tanah dan gas dapat memanfaatkan biomasa yang mudah diperoleh dari sekitarnya. Alexis Belonio dari Filipina mengembangkan kompor berbahan bakar sekam padi. Ide ini didapatkan dari rasa tidak tega melihat sekam padi yang tidak dimanfaatkan secara efektif.

Kompor sekam ini terdiri dari dua bagian pokok, gasifier dan burner. Cara kerjanya, sekam dalam bejana berbentuk silinder dibakar dari bagian atas. Udara bertekanan dialirkan dari bagian dasar kompor menggunakan fan listrik kecil untuk membantu pembakaran. Sekam tidak sekaligus terbakar sempurna, tetapi terbakar parsial menghasilkan hydrogen, karbon monooksida dan berbagai hidrokarbon ringan ringan. Proses ini disebut pirolisis, atau penguraian oleh panas. Hasil pirolisis tersebut kemudian diumpankan ke burner/ pembakar sekunder yang menutupi permukaan atas bejana tadi.

Kelebihan kompor ini adalah selain desainnya yang sederhana, gas hasil pirolisis dapat didinginkkan dan dialirkan melalui pipa tanpa kehilangan kualitas api yang biru. Akibatnya bermacam-macam konfigurasi dapat dilakukan. Yang paling sederhana adalah menggabungkan burner dan gasifier. Konfigurasi lain dapat juga dengan memisahkan gasifier dengan burner yang terhubung pipa besi. Jumlah burner pun bisa lebih dari satu tergantung kapasitas gasifier.

Kelemahan kompor ini adalah pengoperasian tunggal, mengharuskan penghentian api saat mengisi ulang sekam. Setelah sekam terbakar menjadi arang, kerapatannya menjadi lebih tinggi, sehingga membutuhkan pasokan udara yang bertekanan lebih tinggi. Juga setelah menjadi arang, sekam tidak menghasilkan gas lagi sehingga harus diganti sekam yang baru. Walaupun demikian, kelemahan ini dapat diatasi dengan menggunakan 2 buah gasifier yang dinyalakan bergantian.

Pakar gasifikasi biomasa Dr Paul Anderson memuji tinggi penemuan Belonio ini. Sebelumnya, beliau dan rekannya Dr. Reed dari Biomass Energy Foundation, sempat menyatakan bahwa gasifikasi yang baik dalam perangkat yang sederhana sebagai mustahil. Atas penemuan ini, Belonio mendapatkan penghargaan dari Rolex Award tahun 2008.

Walau didesain untuk sekam padi, tapi saya yakin, dengan sedikit modifikasi, kompor ini dapat digunakan dengan biomasa padatan lain. Informasi lebih mendetil, termasuk foto, skema, dan cara pembuatan bisa dibaca di sini. Informasi tentang Rolex Award bisa dibaca di sini.

(dikutip dari: Martinus, http://www.chem-is-try.org/?sect=artikel&ext=240)

Material cerdas bisa menstransformasi kedokteran

Biomaterial cerdas sangat menjanjikan dalam kedokteran regeneratif, diagnostik dan penyaluran obat, kata para ilmuwan di Inggris.

Rein Ulijn, seorang spesialis material biomedik di University of Manchester, mengklaim bahwa material-material yang merespon enzim memiliki "potensi untuk mendeteksi, merespon, dan mereparasi proses-proses biologis". Sebagai contoh, material-material cerdas bisa digunakan dalam piranti medis yang melepaskan obat ketika menerima sinyal biologis dari sebuah sel, kata dia.

Material-material yang merespon enzim merubah sifat-sifat mereka ketika dipicu oleh enzim-enzim tertentu. Sebagai contoh, Ulijn telah membuat sebuah material yang membentuk suatu gel pada saat merespon terhadap aksi katalitik dari sebuah enzim protease. Dia memperkirakan bahwa material ini pada akhirnya bisa digunakan sebagai sebuah perancah-sel terinjeksikan yang menjadi gel ketika dipicu oleh enzim cairan jaringan.

Cameron Alexander, seorang ahli di bidang material cerdas dan penyaluran obat dari University of Nottingham, UK mengatakan, "material yang bisa merespon terhadap suatu sinyal biologis bisa merevolusi bidang kedokteran. Penelitian ini menunjukkan bahwa aliran molekul ke dalam (dan keluar) partikel-partikel polimer bisa dikontrol dengan saklar enzim yang sangat spesifik − tahapan pertama dalam membuat material-material bio-responsif sebenarnya".

Di masa mendatang, perancangan material yang menyerupai sistem umpan-balik in vivo yang mengontrol aktivitas enzim, akan membantu memperbaiki respons material-material cerdas ini, kata Ulijn.

Disadur dari: http://www.rsc.org/chemistryworld/

(dikutip dari: Soetrisno, http://www.chem-is-try.org/?sect=artikel&ext=241)

Terungkapnya Rahasia Warna Kumbang Putih

Apa yang membuat seekor kumbang putih berwarna begitu putih cerah? Sebuah penelitian baru mampu memperlihatkan sebuah jaringan luar biasa setebal 250 nm di bawah cangkang kumbang sebagai asal dari warna cemerlang tersebut. Investigasi ini memberikan penjelasan mengenai sebuah keunikan alam dan juga dapat memberikan gagasan metode baru untuk membuat struktur ultra tipis yang cemerlang yang dapat diaplikasikan dalam bidang teknologi tampilan.

Sebenarnya warna cerah dan menarik banyak ditemukan di berbagai macam spesies hewan. Namun hewan yang mampu menghasilkan warna putih begitu cemerlang sangat jarang dijumpai. Cyphochilus, jenis kumbang yang ditemukan di Thailand dan kawasan Asia tenggara lainnya memiliki kemampuan tersebut. Para ahli menduga warna putih dalam cangkang kumbang tersebut yang menutupi bagian tubuh, kepala, dan kaki membantu serangga ini untuk berkamuflase menyerupai warna jamur putih. Sumber dari warna putih kumbang tersebut yang lebih tipis dari produk buatan manapun sekarang sudah terungkap.

Dengan bantuan mikroskop elektron, para peneliti di Inggris mengungkapkan bahwa cangkang dari kumbang yang berukuran panjang 250 μm, lebar 100 μm, dan hanya setebal 5 μm tersusun dari jalinan serat yang tersusun acak yang saling berhubungan setebal 250 nm. Menurut grup peneliti yang beranggotakan ilmuan fisika Pete Vukusic dan Joseph Noyes dari the University of Exeter dan Benny Hallam dari Imerys Minerals, di Cornwall, susunan acak dan periodisitas dalam jaringan serat dan susunan yang jarang dari serat tadi serta kontras yang lebar dalam refraktif indek relatif terhadap udara merupakan sumber dari penampakan warna putih bersinar (Science 2007, 315, 348).

Kumbang putih menggantungkan penampakan putih cerahnya pada jaringan serat yang menyusun cangkang yang melingkupi tubuhnya.

Berbeda dengan warna jenis hewan lainnya yang ada pada sayap atau bagian lain, yang biasanya warna tersebut bersumber dari pigmen atau struktur periodik, warna putih ini merupakan hasil dari struktur acak dan kurang teratur. Vukusic menerangkan, serupa dengan struktur yang tidak teratur dari komponen penyusun salju dan susu, ketidakteraturan dari serat yang renggang dalam cangkang kumbang merupakan bahan yang sangat efisien untuk menyebarkan semua panjang gelombang dari cahaya yang masuk, yang menyebabkan cangkang tersebut berwarna sangat putih.

Mempertimbangkan bahwa cangkang tersebut hanya setebal 5 μm, maka cangkang ini merupakan bahan yang luar biasa berwarna putih cemerlang, menurut para peneliti. Untuk membuktikannya maka mereka memakai standar putih dari industri. Kertas putih yang merupakan susunan acak dari serat selulosa yang telah diputihkan hanya 8% lebih putih jika dibandingkan dengan cangkang kumbang, padahal kertas putih umumnya memiliki ketebalan 25 kali dari cangkang kumbang.

Efisiensi dari pemantulan cahaya yang dimiliki oleh jaringan serat mungkin suatu saat dapat diaplikasikan pada teknologi tampilan. Sebagai contoh dapat dipakai sebagai lapisan fleksibel ekstra tipis untuk bagian belakang dari lampu putih. Alam telah menunjukkan struktur yang sangat tipis dengan warna yang sangat terang, kata Vukusic. Maka terserah dari kita sekarang untuk mengambil ide ini dan memikirkan dimana bisa diaplikasikan.

Disadur dari: http://pubs.acs.org/cen/news/85/i04/8504notw4.html

(dikutip dari: Chandra Wahyu Purnomo, UGM, http://www.chem-is-try.org/?sect=artikel&ext=242)