Fisikawan Tiongkok dari Institut Fisika Plasma dan Universitas Tsinghua (Institute of Plasma Physics and Tsinghua University) telah mencetak rekor dunia baru dengan menghasilkan medan magnet stabil sebesar 35,1 tesla (351.000 gauss), sekitar 700.000 kali lebih kuat daripada medan magnet Bumi.
Pencapaian ini dicapai dengan menggunakan magnet superkonduktor penuh yang mempertahankan stabilitas selama 30 menit dan menggunakan desain hibrida yang menggabungkan kumparan superkonduktor suhu tinggi dan suhu rendah. Terobosan ini memiliki implikasi signifikan bagi kemajuan energi fusi nuklir, peningkatan pencitraan medis (MRI/improving medical imaging), dan pengembangan teknologi seperti levitasi magnetik berkecepatan tinggi (maglev/ magnetic levitation).
Detail Utama:
Kekuatan: 35,1 tesla (atau 351.000 gauss).
Stabilitas: Dipertahankan selama 30 menit.
Metodologi: Menggunakan desain magnet hibrida dengan kumparan superkonduktor suhu tinggi (HTS) dan suhu rendah (LTS).
Institusi: Proyek ini dipimpin oleh Institut Fisika Plasma (ASIPP) di bawah Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, bekerja sama dengan Universitas Tsinghua dan institusi lainnya.
Signifikansi dan Aplikasi:
Fusi Nuklir: Medan magnet yang kuat dan stabil sangat penting untuk menciptakan "sangkar magnet" yang dibutuhkan untuk menahan dan mengendalikan plasma super panas dalam reaktor fusi.
Pencitraan Medis: Kemajuan dalam MRI dan teknik pencitraan medis presisi tinggi lainnya dapat memanfaatkan medan magnet yang lebih kuat.
Transportasi Berteknologi Tinggi: Memungkinkan pengembangan sistem transportasi levitasi magnetik (maglev) yang lebih efisien dan canggih.
Daya Efisien: Berkontribusi pada peningkatan transmisi daya efisiensi tinggi dan pemanasan induksi superkonduktor.
Penelitian Ilmiah: Menyediakan peralatan penting untuk eksperimen fisika presisi tinggi dan instrumen ilmiah canggih seperti spektrometer NMR.
Penciptaan Magnet Terkuat Tiongkok Kini
Sebuah magnet superkonduktor yang sepenuhnya dibangun oleh para ilmuwan Tiongkok telah menghasilkan medan magnet stabil yang memecahkan rekor dunia sebesar 35,1 tesla, sekitar 700.000 kali lebih kuat daripada medan magnet Bumi.
Pengembangan ini dapat berimplikasi pada apa pun yang membutuhkan magnet berkekuatan tinggi, seperti propulsi elektromagnetik kedirgantaraan, transmisi daya, pencitraan resonansi magnetik (MRI), fusi nuklir, dan levitasi magnetik superkonduktor, atau maglev.
Magnet superkonduktor penuh yang dikembangkan oleh para peneliti dari Institut Fisika Plasma Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (CAS/ Chinese Academy of Sciences) beroperasi secara stabil selama 30 menit sebelum didemagnetisasi dengan aman.
"Hal ini memvalidasi keandalan solusi teknis dan menyediakan platform penting untuk melakukan berbagai eksperimen sampel di bawah kondisi 35,1 tesla dalam magnet superkonduktor penuh," kata CAS pada hari Senin (29/09/2025).
Tesla (T) adalah satuan internasional untuk kerapatan fluks magnetik, atau kekuatan medan magnet. Medan magnet Bumi sekitar 0,00005 T, sementara magnet superkonduktor dalam mesin MRI sekitar 3 T.
Tim tersebut terdiri atas para peneliti dari Pusat Superkonduktivitas Terapan Internasional Hefei, Institut Penelitian Energi Pusat Sains Nasional Komprehensif Hefei, dan Universitas Tsinghua.
Rekor dunia baru ditetapkan untuk magnet superkonduktor penuh, yang memiliki keunggulan dalam aplikasi tingkat lanjut dibandingkan jenis magnet lain yang telah mencapai medan magnet eksperimental yang lebih tinggi, seperti stabilitas yang lebih besar dan kehilangan energi listrik yang minimal.
Terbuat dari bahan superkonduktor, tim magnet ini memecahkan rekor dunia sebelumnya sebesar 32,35T untuk magnet superkonduktor penuh yang ditetapkan pada tahun 2019.
Rekor tersebut ditetapkan oleh para peneliti dari Institut Teknik Elektro CAS dan Universitas Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok. Magnet superkonduktor yang mereka kembangkan digunakan di Fasilitas Pengguna Kondisi Ekstrem Sinergetik yang berbasis di Beijing, yang mengeksplorasi fenomena materi dalam kondisi ekstrem.
Sebelumnya, tim dari Laboratorium Medan Magnet Tinggi Nasional AS mengembangkan magnet yang mencapai 32T pada tahun 2017.
Menurut Institut Teknik Elektro CAS, batas atas kekuatan medan magnet yang dihasilkan oleh magnet superkonduktor suhu rendah adalah sekitar 23T dan telah memungkinkan pengembangan teknologi seperti mesin MRI/Magnetic Resonance Imaging (Pencitraan Resonansi Magnetik, adalah teknologi pemindaian medis yang menggunakan medan magnet kuat dan gelombang radio untuk menghasilkan gambar detail organ tubuh, tulang, dan jaringan lunak. dan kelainan organ, serta tidak menggunakan radiasi seperti X-ray atau CT scan. Hasil MRI sangat detail, memungkinkan dokter mendapatkan informasi diagnostik yang akurat untuk merencanakan pengobatan).
Untuk mendapatkan medan magnet yang lebih tinggi, para peneliti menggabungkan magnet suhu rendah ini, yang merupakan bagian terbesar dari medan magnet, dengan magnet yang beroperasi pada suhu lebih tinggi untuk lebih memperkuat medan magnet.
Dalam mencetak rekor terbaru, tim Tiongkok menggunakan magnet superkonduktor suhu tinggi yang ditempatkan di tengah magnet suhu rendah.
Prestasi tersebut terwujud dengan meningkatkan stabilitas mekanis dan kinerja elektromagnetik dari magnet superkonduktor sambil mengatasi tantangan seperti konsentrasi tegangan dan penggabungan medan multi-magnetik, menurut CAS.
Terobosan ini akan memberikan dukungan teknis pada bidang mutakhir seperti sistem magnet fusi dan dapat membantu memajukan komersialisasi instrumen seperti spektrometer resonansi magnetik nuklir, yang digunakan untuk menganalisis struktur molekul suatu zat, menurut Xinhua.
Institut Fisika Plasma (The Institute of Plasma Physics) adalah unit utama yang memberikan kontribusi Tiongkok kepada Reaktor Eksperimental Termonuklir Internasional (International Thermonuclear Experimental Reactor), sebuah proyek fusi nuklir global yang bertujuan menciptakan energi melalui proses yang mirip dengan matahari.
Tidak seperti reaksi fusi yang dijalankan di pembangkit listrik tenaga nuklir di seluruh dunia di mana atom berat dipecah menjadi dua untuk menghasilkan energi, fusi nuklir melibatkan fusi dua atom ringan untuk menghasgara-negara di seluruh dunia berupaya mengembangkan fusi nuklir komersial karena dapat menyediakan sumber energi yang hampir tak terbatas dan tidak bergantung pada bahan radioaktif.
Lembaga ini membantu membangun Fasilitas Penelitian Komprehensif untuk Teknologi Fusi di kota Hefei, Provinsi Anhui, Tiongkok. Fasilitas ini dirancang untuk memungkinkan para insinyur mengembangkan dan menguji komponen-komponen utama reaktor fusi.
Rekor medan magnet yang dipecahkan Ilmuwan Tiongkok 700.000 kali lipat medan magnet Bumi
Ilmuwan Tiongkok mengumumkan pada hari Minggu (28/09/2025) bahwa mereka telah berhasil menghasilkan medan magnet stabil sebesar 351.000 gauss dengan magnet superkonduktor penuh, dan mencetak rekor dunia baru.
Selama percobaan dari malam tanggal 26 September hingga dini hari tanggal 27 September 2025, magnet superkonduktor beroperasi secara stabil pada 351.000 gauss selama 30 menit dan didemagnetisasi dengan aman, yang sepenuhnya memverifikasi keandalan solusi teknis.
Terobosan ini akan secara signifikan memajukan komersialisasi instrumen ilmiah superkonduktor canggih, seperti spektrometer resonansi magnetik nuklir, menurut para ilmuwan.
Ini juga akan menyediakan dukungan teknis krusial untuk berbagai bidang mutakhir, termasuk sistem magnet fusi, propulsi elektromagnetik ruang angkasa, pemanasan induksi superkonduktor, levitasi magnetik, dan transmisi daya yang efisien.
Seperti yang telah disebutkan di atas Magnet tersebut dikembangkan oleh Institut Fisika Plasma Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (ASIPP/Chinese Academy of Sciences' Institute of Plasma Physics), yang berlokasi di Hefei, Provinsi Anhui, Tiongkok timur, bekerja sama dengan Pusat Superkonduktivitas Terapan Internasional Hefei, Institut Energi Pusat Sains Nasional Komprehensif Hefei, dan Universitas Tsinghua.
Bumi sendiri merupakan magnet raksasa, yang menghasilkan medan geomagnetik sekitar 0,5 gauss. Magnet superkonduktor, yang dibuat dengan melilitkan material superkonduktor, dapat menghasilkan medan magnet yang sangat kuat sekaligus memungkinkan transmisi arus besar tanpa kerugian sedikitpun (lossless).
Liu Fang, peneliti di ASIPP, menjelaskan bahwa magnet tersebut mengadopsi teknologi kumparan sisipan superkonduktor suhu tinggi, yang disarangkan secara koaksial dengan magnet superkonduktor suhu rendah.
Tim ini berhasil mengatasi tantangan seperti konsentrasi tegangan, efek arus pelindung, dan efek kopling multi-medan dalam kondisi suhu rendah dan medan tinggi. Inovasi-inovasi ini secara signifikan meningkatkan stabilitas mekanis dan kinerja elektromagnetik magnet di lingkungan ekstrem.
Selama percobaan, magnet diberi energi hingga 35,1 tesla, dioperasikan secara stabil selama 30 menit, dan didemagnetisasi dengan aman, yang sepenuhnya membuktikan keandalan pendekatan teknis tersebut. Kekuatan medan magnet yang dicapai, lebih dari 700.000 kali lipat medan geomagnetik Bumi, juga melampaui rekor dunia sebelumnya sebesar 323.500 gauss.
Magnet semacam itu juga merupakan komponen kunci perangkat fusi kurungan magnetik, membentuk "sangkar magnetik (magnetic cage)" yang secara aman mengurung plasma suhu tinggi untuk pembakaran berkelanjutan. ASIPP telah lama terlibat dalam penelitian fusi dan baru-baru ini mencapai lokalisasi lengkap material, perangkat, dan sistem superkonduktor.
Sebagai unit utama misi Tiongkok di Reaktor Eksperimental Termonuklir Internasional (ITER/International Thermonuclear Experimental Reactor), lembaga tersebut telah menerima banyak paket pengadaan, termasuk superkonduktor, kumparan koreksi, dan pengumpan magnet.
Terobosan dalam komersialisasi instrumen ilmiah superkonduktor canggih
Terobosan ini akan secara signifikan memajukan komersialisasi instrumen ilmiah superkonduktor canggih, seperti spektrometer resonansi magnetik nuklir, menurut para ilmuwan.
Temuan ini juga menyediakan dukungan teknis krusial untuk berbagai bidang mutakhir, termasuk sistem magnet fusi, propulsi elektromagnetik ruang angkasa, pemanasan induksi superkonduktor, levitasi magnetik, dan transmisi daya yang efisien.
Liu Fang, peneliti di ASIPP, menjelaskan bahwa magnet tersebut mengadopsi teknologi kumparan sisipan superkonduktor suhu tinggi, yang disarangkan secara koaksial dengan magnet superkonduktor suhu rendah.
Tim ini berhasil mengatasi tantangan seperti konsentrasi tegangan, efek arus pelindung, dan efek kopling multi-medan dalam kondisi suhu rendah dan medan tinggi. Inovasi-inovasi ini secara signifikan meningkatkan stabilitas mekanis dan kinerja elektromagnetik magnet di lingkungan ekstrem (seperti yang telah disinggung di atas).
Selama percobaan, magnet diberi energi hingga 35,1 tesla, dioperasikan secara stabil selama 30 menit, dan didemagnetisasi dengan aman, yang sepenuhnya membuktikan keandalan pendekatan teknis tersebut. Kekuatan medan magnet yang dicapai, lebih dari 700.000 kali lipat medan geomagnetik Bumi, juga melampaui rekor dunia sebelumnya sebesar 323.500 gauss.
Penciptaan Magnet Terkuat di Dunia ini bisa Bermanfaat dalam Fusi
Magnet 35,1 tesla dapat mengubah fusi, maglev, dan banyak lagi. "Hal ini memvalidasi keandalan solusi teknis dan menyediakan platform penting untuk melakukan berbagai eksperimen sampel dalam kondisi 35,1 tesla," kata Institut Fisika Plasma Tiongkok di Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (CAS), dalam sebuah pernyataan.
Sandwich Magnet yang Dibangun untuk Masa Depan
Di balik terobosan ini terdapat ide yang terdengar sederhana: sebuah magnet yang panas dan dingin sekaligus. Tim ini membangunnya menggunakan teknologi kumparan sisipan superkonduktor suhu tinggi yang ditempatkan rapi di dalam kumparan superkonduktor suhu rendah yang lebih tradisional. Lapisan koaksial ini memungkinkan perangkat tetap stabil bahkan di bawah tekanan magnetik ekstrem.
Sederhananya, magnet ini bekerja seperti sandwich berlapis. Terdapat kumparan bagian dalam yang tahan terhadap suhu tinggi dan berada di dalam kumparan luar yang tetap sangat dingin. Bersama-sama, keduanya menciptakan medan magnet yang lebih kuat dan lebih stabil.
Liu Fang, seorang peneliti di Institut tersebut, menjelaskan desainnya kepada CGTN: desain tersebut "mengadopsi teknologi kumparan sisipan superkonduktor suhu tinggi, yang disatukan secara koaksial dengan magnet superkonduktor suhu rendah." (telah disebutkan di atas)
Namun, membangun hibrida semacam itu sama sekali tidak mudah. Tim harus mengatasi serangkaian tantangan, termasuk "konsentrasi tegangan, efek arus pelindung, dan efek kopling multi-medan dalam kondisi suhu rendah dan medan tinggi," menurut laporan dari Xinhua News. Masing-masing efek ini dapat menyebabkan kegagalan magnet. Namun, dengan penyesuaian material dan desain yang cermat, para insinyur menciptakan struktur yang tidak hanya mampu bertahan dari gaya yang kuat tetapi juga berkembang pesat.
Hasilnya adalah medan magnet stabil dengan kekuatan yang belum pernah ada sebelumnya. Sistem ini berjalan lancar selama setengah jam, lalu dimatikan dengan aman, yang oleh para ilmuwan disebut demagnetisasi dengan tanpa kehilangan presisi atau integritasnya. (telah disinggung di atas).
Jangkauan Magnet Superkonduktor
Magnet superkonduktor bukanlah hal baru. Magnet ini sudah digunakan secara intensif dalam pemindai MRI, akselerator partikel, dan kereta levitasi magnetik (maglev). Namun, belum pernah ada sistem yang perlu menangani medan seperti ini.
Rekor baru ini benar-benar bersinar dalam fusi nuklir, cawan suci energi bersih. Untuk menggabungkan dua atom ringan menjadi atom yang lebih berat dan melepaskan energi, kita perlu menampung plasma pada suhu yang lebih panas daripada Matahari. Satu-satunya cara untuk melakukannya di Bumi adalah dengan menggunakan sangkar magnetik yang terbuat dari medan magnet yang kuat dan stabil. Jadi, rekor ini bukan sekadar pencapaian acak, melainkan sesuatu yang dapat digunakan dalam generator fusi.
ASIPP, Institut yang memimpin proyek ini, juga merupakan peserta utama Tiongkok dalam ITER, Reaktor Eksperimental Termonuklir Internasional. Eksperimen fusi besar-besaran ini, yang berlokasi di Prancis dan didanai oleh puluhan negara, bertujuan untuk membuktikan bahwa fusi dapat menghasilkan lebih banyak energi daripada yang dikonsumsinya. (untuk elbih menjelasan ulasan di atas).
Meskipun tim Tiongkok belum menyatakan apakah magnet ini akan digunakan dalam ITER, jelas bahwa terobosan ini merupakan bagian dari dorongan yang lebih luas. Tiongkok memasok ITER dengan superkonduktor, kumparan koreksi, dan pengumpan magnet. Teknologi baru ini, yang sepenuhnya dikembangkan dan diproduksi di Tiongkok, kemungkinan akan memengaruhi komponen-komponen reaktor fusi di masa mendatang, dan tidak hanya di ITER, tetapi juga dalam program fusi ambisius Tiongkok sendiri.
Fondasi untuk Teknologi Masa Depan
Implikasinya bahkan melampaui fusi.
Magnet baru ini dapat mempercepat kemajuan dalam sistem propulsi luar angkasa, spektroskopi resonansi magnetik nuklir (nuclear magnetic resonance spectroscopy), pemanas induksi superkonduktor, kereta maglev berkecepatan tinggi, dan bahkan jaringan transmisi energi dengan kerugian hampir nol.
Singkatnya, ini adalah fondasi teknologi sebagai sebuah platform untuk generasi alat dan mesin berikutnya yang dapat mendefinisikan ulang cara kita mendiagnosis penyakit, menjelajahi bintang, dan memberi daya pada rumah kita.
Beberapa persepuluh tesla dapat berarti perbedaan antara melelehkan logam atau menjaganya tetap beku dalam suspensi magnetik. Dengan melampaui beberapa tesla penuh, para ilmuwan Tiongkok telah mengukir wilayah baru dalam fisika ekstrem.
Sumber: Media TV & Tulisan Luar Negeri
https://news.cctv.com/2025/09/28/ARTIIhFvqFfrQZdsWZBjwPcg250928.shtml
https://global.chinadaily.com.cn/a/202509/29/WS68d9ecb6a310f735438b2dd2.html
Follow Instagram @kompasianacom juga Tiktok @kompasiana biar nggak ketinggalan event seru komunitas dan tips dapat cuan dari Kompasiana. Baca juga cerita inspiratif langsung dari smartphone kamu dengan bergabung di WhatsApp Channel Kompasiana di SINI
