Menuai Bahan Bakar Alternatif dari Sampah Kebun

Tidak dapat dipungkiri bahwa hingga saat ini, bahan bakar fosil merupakan bahan bakar yang paling luas dan paling sering digunakan oleh seluruh manusia di dunia ini. Penggunaan jenis bahan bakar ini semakin lama semakin tinggi, seiring dengan meningkatnya aktivitas dan jumlah penduduk bumi ini.

Kenyataan itulah yang membuat dunia sekarang berada pada dua ancaman sekaligus: pemanasan global yang terus meningkat sekaligus kelangkaan sumber energi masa depan akibat berkurangnya bahan bakar fosil.

Beberapa solusi pun mulai ditawarkan oleh para ilmuwan. Salah satu yang paling efektif dan ramai diperbincangkan adalah penggunaan bahan bakar alternatif. Bahan bakar alternatif yang ramai diteliti para ilmuwan saat ini biasanya berasal dari sumber yang terbarukan atau tidak dapat habis seperti cahaya matahari, air, angin, panas bumi, dan biomassa. Hingga saat ini umumnya penelitian mengenai pemanfaatan terhadap sumber energi terbarukan tersebut cukup banyak, namun belum seluruhnya efektif dan efisien.

Read more...

Fisika dalam Sepakbola: Aerodinamika Tendangan Pisang

Pada tahun 2010 lalu, seantero dunia melupakan sejenak urusan mereka dan dipersatukan dalam ajang olahraga terbesar di dunia, FIFA World Cup 2010 atau yang kita kenal sebagai Piala Dunia 2010 yang digelar di negara ujung benua Afrika, Republik Afrika Selatan. Sepakbola merupakan salah satu olahraga tertua dan tidak diragukan lagi memang merupakan olahraga paling populer di dunia dengan peminat dari usia dini hingga senja.

Tidak hanya para pecinta sepakbola yang terbuai oleh keindahan permainan olahraga ini. Seorang fisikawan Amerika Serikat, John Eric Guff memfokuskan penelitiannya kepada aerodinamika bola sepak. Salah satu fokus penelitiannya adalah bagaimana seorang pesepakbola dapat melakukan tendangan “pisang” atau melengkung pada saat tendangan bebas atau sudut.

Guff meninjau aspek fisika dari sepakbola dengan menguji gerakan bola sepak di dalam sebuah terowongan berangin. Salah satu aspek fisika yang terlibat antara lain adalah bilangan Reynolds, Re = VD/ν, dengan V kecepatan relatif antara pusat massa bola dengan udara, D diameter bola, dan v merupakan rasio kinematik udara. Bilangan ini akan mempengaruhi kecepatan dan gerakan bola di udara maupun fluida lainnya.

Read more...

Evolusi Mikroorganisme di Laut Mati

Mikrobiologis dari Institute of Biology II University of Freiburg telah menemukan suatu jalur metabolisme sentral dari mikroorganisme yang sebelumnya tidak diketahui.

Mikroorganisme ekstremofil (extremophile) atau mikroorganisme yang biasa hidup di tempat-tempat ekstrem ini menggunakan jalur metabolisme ini untuk dapat bertahan hidup di tempat-tempat ekstrem seperti halnya Laut Mati yang salinitasnya sangat tinggi.

Bertentangan dengan anggapan yang popoler di masyarakat, Laut Mati tidaklah mati. Laut Mati yang berada di antara Yordania dan Israel ini berisi berbagai macam populasi mikroorganisme. Kebanyakan mikroorganisme ini termasuk dalam kelompok archaea yang toleran terhadap kadar garam tinggi. Archaea merupakan salah satu bentuk kehidupan yang paling awal terbentuk di muka bumi dan mampu bertahan hidup pada kondisi ekstrem. Tim riset di Freiburg yang dikepalai oleh Dr. Ivan Berg telah mempelajari proses metabolisme mikroorganisme ini yang sebelumnya selalu dihindari oleh ahli biologi evolusi.

Read more...

Menguak Rahasia Melelehnya DNA

Hamburan neutron hingga saat ini telah digunakan untuk menyelidiki struktur serat DNA (deoxyribonucleic acid/asam deoksiribonukleat) pada saat meleleh. Pelelehan DNA terjadi pada rentang suhu tertentu yang menyebabkan ikatan hidrogen antar-basa nitrogen pada untai nukleotida terputus atau terdenaturasi, yang menyebabkan kedua untai nukleotida terpisah.

Metode hamburan neutron memberikan informasi mengenai korelasi antar-pasangan basa nitrogen selama terjadinya denaturasi, yang tidak mungkin dideteksi dengan teknik lainnya. Metode ini digunakan untuk mengkarakterisasi ukuran dari daerah pada DNA yang terdenaturasi ketika terjadi perubahan temperatur, dan ukuran tersebut dapat dibandingkan dengan prediksi ukuran dari model teoritis.

Model Peyrard-Bishop-Dauxois (PBD) memprediksikan bahwa denaturasi DNA yang dipengaruhi suhu akan terjadi sepanjang persambungan kedua nukleotida dengan gerakan seperti “membuka resleting”. Eksperimen ini sangat mendukung kuat prediksi model tersebut hanya pada tahap pertama transisi, setelah molekul DNA dipanaskan. Ekpserimen ini hanya dapat mengukur hingga tahapan pertama transisi karena setelah tahap itu 50% untai DNA akan terdenaturasi, menjadi terkulai dan strukturnya tidak lagi stabil lagi –DNA telah terdenaturasi menjadi potongan-potongan nukleotida.

“Eksperimen ini merupakan verifikasi yang sangat penting terhadap validitas model maupun teori yang mendukung, maka hasil studi ini dapat digunakan secara terpercaya untuk memprediksi perilaku dan karakteristik DNA,” kata Andrew Wildes, seorang ilmuwan instrumentasi dari Institut Laue-Langevin (ILL). “Hasil studi ini dapat membantu untuk memahami proses biologi seperti transkripsi gen dan reproduksi sel, dan hal ini juga membuat kita selangkah di depan dalam aplikasi teknologi seperti menggunakan DNA sebagai penyepit berskala nano atau sebagai komponen komputer.”

“Telah banyak riset yang menghasilkan data yang baik – seperti kurva pelelehan yang baik – mengenai titik transisi, tetapi itu tidak memberitahukan apa yang sebenarnya terjadi. Sebagai contoh apakah 50% DNA yang meleleh adalah setengah molekul DNA yang seluruhnya terdenaturasi dan yang lainnya masih bergabung? Ataukah untai DNA sebagian terpisah?  Hamburan neutron memberi kita informasi tentang struktur DNA pada saat proses pelelehan terjadi untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan semacam ini,” jelas Michel Peyrard, seorang professor fisika di Ecole Normale Supérieure de Lyon, dan merupakan salah satu penggagas model PBD. “Sama seperti aplikasinya pada perkembangan teknologi, studi ini  juga dapat diaplikasikan pada perkembangan biologi, misalnya pada prediksi lokasi gen tertentu pada sekuens untai DNA.”

Eksperimen tentang DNA telah banyak dilakukan jauh sebelum studi ini. Pionir eksperimen DNA adalah Rosalind Franklin yang menunjukkan bahwa hamburan sinar-x pada suatu sampel DNA dapat memberi gambaran mengenai struktur DNA. Berdasarkan eksperimen tersebut, James Watson dan Francis Crick memperkenalkan model struktur DNA heliks berganda (double-helix) pada tahun 1953 yang sangat terkenal hingga saat ini. DNA merupakan molekul dinamis yang mengalami perubahan struktur yang cukup signifikan.

Sebagai contoh, DNA di dalam inti sel terbungkus menjadi sebuah kromosom, yang merupakan kumpulan untai DNA dan protein histon hingga berbentuk menyerupai huruf ‘X’, tetapi ketika informasi genetik yang ada di dalamnya harus dipindai, maka DNA harus terurai dan untai DNA memisah untuk memungkinkan informasi genetik di dalamnya dapat terpindai dengan baik membentuk RNA (ribonucleic acid/asam ribonukleat).

Diterjemahkan dari www.sciencedaily.com
Sumber gambar : http://www.sciencedaily.com/images/2011/01/110124120848-large.jpg

Read more...

Mengubah Emas Menjadi Ungu

Pernahkah terbayang dalam benak Anda bahwa emas –yang biasa digunakan wanita sebagai perhiasan– memiliki warna ungu? Tentu aneh jika hal seperti itu benar-benar terjadi. Namun hal itu bukanlah sulap atau sihir, tetapi memang sebuah kenyataan yang benar-benar terjadi dalam sebuah eksperimen kimia. Tujuannya adalah untuk membuktikan bahwa perubahan warna suatu materi dapat mengindikasikan terjadinya transfer energi.

Professor Richard Watt dari Brigham Youth University (BYU) bersama mahasiswa-mahasiswa kimianya membuktikan bahwa nanopartikel emas dapat berubah warna menjadi ungu ketika terpapar cahaya matahari yang mengandung gelombang ultraviolet. Tim riset ini menduga bahwa protein yang diinseminasikan ke nanopartikel emas tersebut berpotensi bereaksi dengan cahaya matahari untuk menuai energi – serupa dengan yang terjadi pada klorofil pada proses fotosintesis tumbuhan.

Mereka memulai studinya dengan mencampurkan asam sitrat yang berasal dari jeruk dengan protein. Kemudian mereka melarutkan bubuk nanopartikel emas ke dalam larutan tersebut. Setelah itu mereka meletakkan botol berisi campuran yang berwarna kuning tersebut di bawah sinar matahari langsung dan berharap bahwa larutan yang mengandung emas tersebut berubah warna.

Read more...

Menghambat Kinerja Enzim Pembentuk Kolesterol

Para peneliti telah menentukan struktur dan mekanisme kerja sebuah enzim yang berperan penting dalam awal pembentukan kolesterol dan faktor keracunan bakteri staph. Bakteri staph merupakan kelompok bakteri yang berkoloni sehingga berbentuk menyerupai setangkai anggur.

Kimiawan dari University of Illinois dan kolaborator yang berasal dari Taiwan mempelajari tipe enzim yang terdapat pada manusia, tumbuhan, jamur, parasit, dan banyak jenis bakteri yang mengawali pembentukan triterpena –salah satu molekul kimia tertua dan paling melimpah di muka bumi. Triterpena merupakan prekursor pembentukan steroid seperti kolesterol.

“Enzim ini merupakan target obat yang penting,” jelas Professor Eric Oldfield, seorang professor kimia dari University of Illinois. “Menghambat aktivitas enzim ini dapat mengarahkan kita kepada penemuan obat penurun kolesterol, antibiotik yang dapat mengobati infeksi bakteri, dan obat yang dapat menyerang parasit yang menyebabkan penyakit tropis seperti wabah Chagas – suatu wabah yang menyebabkan terjadinya kematian mendadak di Amerika Latin.”

Read more...