https://frosthead.com

Foto Time-Lapse Mengungkap Keindahan Kristal Logam yang Berkembang

Seutas tali yang terlihat seperti tali yang dipilin, diwarnai dengan ombre dari semangka merah muda hingga pirus sayap kumbang membentang melintasi bidikan pembuka video "Crystal Birth" karya Emanuele Fornasier. Seiring melodi piano dari soundtrack, "tali" secara bertahap menjadi kabur dengan pertumbuhan berbentuk Starburst. Label di kanan bawah menjelaskan bahwa ini adalah reaksi kimia: Cu2 + berubah menjadi Cu (tembaga).

Perak, timah, bismut, seng, dan logam lain mengikuti, semua menunjukkan sifat tidak bergerak seperti gerakan, pertumbuhan, dan kelezatan yang membuatnya terlihat hidup. Mereka adalah pohon, pakis, dan karang.

Fornasier, seorang fotografer dan mahasiswa kimia di Universitas Padua di Italia, telah memfilmkan elektrokristalisasi, di mana logam dalam larutan cair dipaksa untuk menjadi padat oleh listrik. Ini adalah proses yang sama yang digunakan untuk plat chrome ke bagian-bagian sepeda motor. Tetapi untuk video, Fornasier mempercepat proses untuk membangun struktur kristal rumit di tempat pelapisan halus.

"Jika Anda menggunakan listrik Anda akan berhenti di beberapa frame pertama, " kata Fornasier. "Aku tidak menginginkan itu. Aku ingin kristal tumbuh dalam struktur dendritik, yang jauh lebih indah."

Untuk mencapai tampilan ini, Fornasier menciptakan solusi dengan konsentrasi ion logam yang tinggi dan memungkinkan kristal tumbuh semalaman, di bawah lensa makro kamera dan menyala dengan senter. Kamera mengambil bingkai setiap menit atau setiap beberapa menit sementara arus yang sangat rendah mengalir melalui solusi. Dia memposting video tiga setengah menit, yang mencakup hari-hari pertumbuhan kristal, di akun Vimeo- nya lebih dari setahun yang lalu. Menjadi viral pada bulan November.

Tali yang memulai video sebenarnya adalah twist kecil dari tembaga, tersuspensi dalam cairan yang kaya dengan molekul tembaga yang kehilangan beberapa elektron. Kekurangan ini memberi mereka muatan +2 dan menjadikannya ion tembaga. Ketika Fornasier mengirim listrik melalui solusi, ia memobilisasi elektron cadangan, masing-masing membawa muatan negatif tunggal. Berlawanan menarik dan ion tembaga bertemu elektron, membentuk tembaga tanpa muatan. Tembaga saja tidak dapat tetap tersuspensi dalam larutan, sehingga jatuh sebagai padatan dan mengunci molekul tembaga lainnya, membentuk bentuk kristal. Starburst fraktal tumbuh, seperti kristal es memanjat jendela yang dingin.

Fornasier biasanya tidak tahu apa yang dia miliki sampai setelah percobaan berjalan. "Menjadi seorang mahasiswa kimia, saya pikir saya tahu apa yang akan saya peroleh tetapi setiap kali merupakan kejutan bagi saya, " katanya.

Gelembung kecil yang terbentuk pada saat bersamaan, misalnya, mengelilingi kristal seng. Ini adalah hidrogen dari air dalam larutan dan merupakan hasil dari reaksi yang bersaing. Komplikasi ini adalah sesuatu yang Fornasier coba hilangkan, tetapi dalam video itu menambahkan proses lain untuk ditonton.

21 tahun saat ini sedang belajar untuk gelar sarjana dalam bidang kimia. Elektrokristalisasi adalah topik yang cukup maju yang melibatkan kimia fisik, fisika, dan matematika dan bertahun-tahun di luar studi formalnya. Jadi Fornasier telah membaca makalah, mengajukan pertanyaan dari kelompok lab di universitasnya dan menggunakan metode trial and error yang sudah lama dihormati.

Ketertarikan Fornasier dalam bidang kimia mulai muda, di sekolah menengah. Sesuatu tentang mekanisme kimiawi yang terperinci dan cara berpikir unik yang diperlukannya membuatnya tertarik. Begitu ia mulai di universitas, ia juga melipat gairahnya yang lain — fotografi. "Saya menikmati memotret hampir semua hal, " kata Fornasier. "Saya selalu ingin lebih dalam memahami bagaimana [hal] bekerja sehingga saya bisa mengatakan semua yang saya pikir akan layak untuk dikatakan."

Dia melihat disiplin dan kesabaran yang diperlukan untuk mengambil foto reaksi kimia sebagai pertanda baik untuk karirnya. "Jika saya bisa menghabiskan sepanjang hari di lab memotret reaksi, maka saya pikir [kimia] benar-benar bisa menjadi sesuatu yang bisa saya lakukan selama sisa hidup saya, " katanya.

Peresmian Fornasier ke dalam elektrokristalisasi bukan satu-satunya proses kimia yang telah ia tangkap dalam film. Situs web pribadinya adalah sebuah karya memamerkan keindahan kimia. Reaksi presipitasi — di mana menambahkan dua larutan menyebabkan zat padat tiba-tiba terbentuk dan keluar dari cairan — muncul sebagai awan warna yang melamun. Puff kuning dan pusaran dengan latar belakang putih adalah timbal iodida. Blossom merah-oranye berpacu ke tepi bingkai adalah tetesan bukaan thiocyanate besi saat menyentuh permukaan kaca.

Setiap reaksi yang dia lakukan di situs webnya adalah sesuatu yang dapat terjadi dalam satu kapal. "Saya hanya mencoba untuk mengoptimalkan latar belakang dan tempat di mana reaksi terjadi agar pemirsa melihatnya, " kata Fornasier. Kemampuan kamera untuk menangkap rentang waktu yang berbeda — selang waktu yang panjang dan seketika melalui kecepatan rana cepat — adalah kuncinya.

Beberapa upaya memerlukan pemikiran kreatif. Logam yang ia gunakan bisa mahal, jadi ia membuat "gelas kimia" yang sangat kecil dari kaca dan silikon, sehingga hanya dibutuhkan sedikit larutan. Yang lainnya adalah solusi yang dipipet ke permukaan kaca yang sejajar dengan lantai dan tergantung di atas kamera yang mengarah ke atas.

Pola abstrak dari warna yang meledak, berbunga dan berkabut di latar belakang polos cukup mencolok secara visual. Tetapi tambahkan pengetahuan seorang siswa yang terpesona dengan hal-hal kecil dari mekanika reaksi-reaksi kimia ini dan foto-fotonya mempesona.

"Sangat sedikit orang berpikir tentang berapa banyak hal yang dimungkinkan oleh kimia, " kata Fornasier. "Bahan kimia terutama dianggap sebagai sesuatu yang beracun." Meskipun dia tidak berusaha untuk melawan kesalahpahaman orang tentang kimia, dia berharap bahwa gambar yang dia ciptakan memicu rasa ingin tahu. "Aku hanya menyediakan apa yang menurutku indah untuk semua orang."

Foto Time-Lapse Mengungkap Keindahan Kristal Logam yang Berkembang