Selama berabad-abad, manusia bingung dengan pertanyaan sederhana: mengapa es licin? Mulai dari atlet olimpiade yang meluncur di lintasan beku hingga terpeleset setiap hari di trotoar, fenomena ini dialami secara universal, namun sulit dipahami secara ilmiah. Terlepas dari asumsi yang sudah lama ada, jawaban pasti masih belum tercapai – hingga saat ini.
Teori Lama
Para ilmuwan secara tradisional mengajukan tiga penjelasan utama. Yang pertama, berasal dari abad ke-19, menunjukkan bahwa tekanan dari suatu benda (seperti pisau skate) melelehkan es, menciptakan lapisan air yang melumasi. Namun teori ini gagal; manusia tidak memiliki berat yang cukup untuk menghasilkan tekanan yang cukup untuk terjadinya pencairan yang signifikan. Hipotesis kedua menunjuk pada pemanasan gesekan: gesekan antara permukaan dan es menghasilkan panas, menyebabkan pencairan lokal. Meskipun hal ini menjelaskan licinnya setelah gerakan dimulai, hal ini tidak memperhitungkan kemudahan awal meluncur. Teori ketiga berpendapat bahwa lapisan air yang sudah mencair di permukaan es disebabkan oleh perbedaan struktural antara air padat dan air cair. Namun penjelasan ini pun masih sulit menjelaskan sepenuhnya kelicinan ekstrem yang diamati.
Peran Konsumsi Energi dan Kebanggaan Bangsa
Pencarian untuk memahami kelicinan es tidak semata-mata bersifat akademis. Ilmuwan Belanda, yang didorong oleh keinginan untuk mempertahankan dominasi bangsanya dalam olahraga speed skating, melihat penerapan praktisnya. Selain olahraga, pemahaman komprehensif tentang gesekan es dapat berdampak global. Gesekan menyumbang sekitar 25% dari konsumsi energi dunia, yang berarti mengungkap rahasia rendahnya gesekan pada es dapat menghasilkan penghematan energi yang signifikan di berbagai industri.
Perspektif Baru: Lapisan Amorf dan Gangguan Molekuler
Penelitian terbaru menunjukkan bahwa jawabannya mungkin terletak pada struktur permukaan es itu sendiri. Daripada hanya mengandalkan pencairan saja, para ilmuwan kini mengusulkan bahwa tindakan menginjak es akan mengganggu struktur kristalnya, menciptakan “lapisan amorf” – keadaan tidak teratur antara padat dan cair. Lapisan ini bukanlah air yang sepenuhnya meleleh, namun merupakan susunan molekul kacau yang memberikan resistensi minimal terhadap pergerakan.
Teori ini, yang diterbitkan dalam Physical Review Letters, menunjukkan bahwa bahkan pada suhu yang sangat rendah, kristal es yang tidak sejajar dapat dengan cepat menjadi tidak teratur di bawah tekanan, sehingga menyebabkan licin. Pecahnya struktur kristal memungkinkan pergerakan molekul lebih mudah dan mengurangi gesekan.
Mengapa Ini Penting
Selama lebih dari satu abad, para ilmuwan memperdebatkan betapa licinnya es. Penelitian terbaru menunjukkan kebenarannya bukanlah satu penjelasan tunggal, namun kombinasi beberapa faktor. Tekanan, gesekan, dan gangguan struktural semuanya berperan. Penemuan ini dapat membuka inovasi dalam pengurangan gesekan di berbagai industri, mulai dari transportasi hingga manufaktur. Misteri es mungkin akhirnya terpecahkan dan menjanjikan manfaat nyata yang jauh melampaui arena skating.
