Para ilmuwan di University of California San Diego telah mengidentifikasi kelemahan struktural krusial dalam kapsul berlian yang digunakan dalam eksperimen fusi energi. Temuan ini sangat penting karena kapsul tersebut berperan sebagai wadah bahan bakar dalam reaksi fusi berenergi tinggi yang dilakukan di fasilitas penelitian canggih seperti National Ignition Facility (NIF).
Energi fusi, yang merupakan proses penggabungan atom ringan untuk melepaskan energi dalam jumlah besar, menjanjikan sumber daya yang bersih dan hampir tak terbatas untuk masa depan. Untuk mencapai kondisi yang diperlukan bagi fusi, bahan bakar seperti deuterium dan tritium harus dikompresi hingga tekanan dan suhu ekstrem. Kapsul berlian, karena kepadatan dan sifatnya yang unik, telah menjadi pilihan utama untuk menahan kondisi yang sangat menuntut ini dalam eksperimen fusi inersial (inertial confinement fusion/ICF).
Penelitian terbaru yang dipimpin oleh Boya Li dan Marc Meyers dari UC San Diego mengungkapkan bahwa di bawah tekanan dan suhu yang luar biasa selama eksperimen, material berlian dapat mengalami perubahan yang tidak diinginkan. Khususnya, ketika dikenai tekanan yang melebihi 115 gigapascal (GPa), berlian dapat mengalami "amorfisasi", yaitu keruntuhan struktur atomnya yang teratur menjadi keadaan yang lebih tidak teratur, mirip dengan kaca. Fenomena ini, yang sebelumnya belum pernah disaksikan secara langsung dalam simulasi fusi, dapat menimbulkan cacat struktural pada kapsul.
Cacat-cacat ini, mulai dari distorsi kristal minor hingga zona ketidakteraturan yang lebih luas, dapat mengganggu kesimetrisan implosi yang sangat penting untuk keberhasilan reaksi fusi. Implosi yang tidak simetris dapat mengurangi efisiensi pelepasan energi secara signifikan, bahkan berpotensi mencegah tercapainya "ignisi"—titik di mana reaksi fusi menghasilkan lebih banyak energi daripada yang dimasukkan ke dalamnya. Para peneliti mencatat bahwa cacat ini dapat mengurangi hasil energi secara drastis, sebuah tantangan besar dalam upaya menjadikan fusi sebagai sumber energi praktis.
Penelitian ini memberikan wawasan mendalam tentang perilaku berlian di bawah kondisi ekstrem, yang sangat vital untuk meningkatkan desain dan kinerja kapsul di masa depan. Dengan memahami bagaimana tekanan dan panas memicu amorfisasi, para ilmuwan dapat mengembangkan strategi untuk meminimalkan cacat ini atau bahkan mencari material alternatif yang lebih tahan terhadap kondisi tersebut. Kemajuan dalam perancangan kapsul yang lebih andal diharapkan dapat mempercepat pengembangan energi fusi yang bersih dan berkelanjutan.