The news is by your side.

Kini Dinamika Gempa Dapat Dipantau dari Hubungan Nano Air, Gesekan, dan Kimia Mineral

45

Pengetahuan tentang hubungan nano antara air, gesekan dan kimia mineral dapat mengarah pada pemahaman yang lebih baik dari dinamika gempa, sebuah studi dari University of Illinois (UI) menunjukkan.

Studi ini berfokus pada batuan kalsit-kaya di hadapan air asin, air tanah asin alami, di sepanjang permukaan patahan. Permukaan batu yang meluncur melewati satu sama lain di sepanjang patahan tidak mulus. Para peneliti memperbesar ketidaksempurnaan atau ketidakseimbangan kecil yang terjadi secara alami pada permukaan batu, yang disebut asperities, di mana gesekan dan keausan berasal ketika dua permukaan meluncur melewati satu sama lain.

Untuk percobaan, para peneliti menenggelamkan kristal kalsit dalam larutan air garam pada berbagai konsentrasi dan menundukkannya pada tekanan yang berbeda untuk mensimulasikan pengaturan gangguan alam. Setelah kristal berada dalam ekuilibrium dengan larutan, mereka menggunakan mikroskop gaya atom untuk menyeret lengan kecil dengan ujung silikon di kristal untuk mengukur perubahan gesekan.

Dalam sebagian besar eksperimen, para peneliti pertama menemukan apa yang mereka harapkan: Ketika tekanan yang diterapkan pada kristal meningkat, menjadi lebih sulit untuk menyeret ujung ke permukaan kristal. Namun, ketika mereka meningkatkan tekanan ke titik tertentu dan ujungnya bergerak cukup lambat, ujungnya mulai meluncur lebih mudah di kristal.

“Ini memberitahu kita bahwa sesuatu telah terjadi pada kepicikan kecil di bawah tekanan yang lebih tinggi yang menyebabkan penurunan gesekan,” kata mahasiswa pascasarjana UI dan rekan penulis Yijue Diao.

“Mikroskop gaya atom juga memungkinkan kita untuk menggambarkan permukaan kristal, dan kita dapat melihat bahwa ukuran alur bertambah, yang menegaskan bahwa kalsit telah larut di bawah tekanan,” kata Diao, menambahkan mineral terlarut dan air bertindak sebagai pelumas yang baik, dengan demikian menyebabkan melemahnya kontak single-asperity yang diamati.

Para peneliti mengakui bahwa masih banyak pertanyaan yang harus ditangani terkait dengan penelitian ini. Namun, pekerjaan mereka menunjukkan bahwa interaksi kalsit-kalsit tertentu, di bawah tekanan yang diterapkan, menyebabkan pembubaran dan menurunkan kekuatan gesekan pada skala single-asperity.

“Penelitian kami menunjukkan bahwa dimungkinkan untuk mengurangi risiko gempa bumi dengan sengaja mengubah komposisi air asin di daerah-daerah yang mengandung batuan kalsit-kaya,” kata Rosa Espinosa-Marzal, seorang profesor teknik sipil dan lingkungan UI dan rekan penulis studi tersebut.

Studi ini telah dipublikasikan dalam jurnal Nature Communications.

Leave A Reply

Your email address will not be published.