Semarang, 9 September 2025 — Departemen Fisika, Fakultas Sains dan Matematika (FSM) Universitas Diponegoro telah sukses menyelenggarakan Kuliah Umum Internasional dengan menghadirkan narasumber tamu terkemuka, Prof. Takashi Yamamoto dari Tokushima University, Jepang. Acara ini berlangsung secara daring (online) dan diikuti oleh mahasiswa serta dosen Program Studi Fisika FSM Undip, dengan topik menarik berjudul “Analysis of Solid Catalysts and Environmental Samples using a Lab-Based XAFS Spectrometer.”
Dalam kuliah ini, Prof. Yamamoto memaparkan secara mendalam mengenai Spektroskopi Penyerapan Sinar-X (X-ray Absorption Spectroscopy/XAS), sebuah teknik analisis struktur atomik yang sangat sensitif dan selektif terhadap unsur. XAS mencakup dua pendekatan utama, yakni XANES (X-ray Absorption Near Edge Structure) dan EXAFS (Extended X-ray Absorption Fine Structure).
Melalui teknik XANES, peneliti dapat memperoleh informasi tentang keadaan oksidasi dan geometri koordinasi lokal suatu unsur, sedangkan EXAFS memungkinkan analisis jarak antar atom, jenis atom tetangga, serta jumlah koordinasi secara kuantitatif.
Salah satu keunggulan utama XAS yang disoroti Prof. Yamamoto adalah kemampuannya untuk menganalisis material tanpa memerlukan kristalinitas tinggi, sehingga sangat ideal untuk karakterisasi material amorf, nanomaterial, maupun sistem biologis. Teknik ini bekerja dengan mengukur jumlah sinar-X yang diserap oleh suatu unsur ketika energi sinar-X dinaikkan melewati ambang ionisasi elektron dalam (inner shell). Interaksi ini menghasilkan spektrum penyerapan karakteristik, di mana wilayah XANES memberikan informasi mengenai valensi dan simetri lokal, sementara EXAFS mengungkap jarak antar atom dan struktur koordinasi lokal.
Dalam paparannya, Prof. Yamamoto juga menekankan berbagai aplikasi XAS di berbagai bidang riset mutakhir, seperti:
- Katalisis heterogen, untuk mengidentifikasi situs aktif pada permukaan katalis,
- Penyimpanan dan konversi energi, termasuk baterai dan sel bahan bakar,
- Lingkungan, seperti analisis spesiasi logam berat,
- Biokimia, untuk mempelajari struktur logam dalam enzim dan protein.
Kemampuan XAS untuk melakukan analisis secara in-situ dan operando menjadikannya alat yang sangat penting dalam penelitian material fungsional dan sistem kompleks modern. XAS juga dapat diterapkan untuk mempelajari struktur atom permukaan serta perubahan elektronik pada nanopartikel logam dan oksida, yang berperan besar dalam pengembangan teknologi nanomaterial.
Selain menjelaskan prinsip dasar dan aplikasi XAS, Prof. Yamamoto juga memperkenalkan konsep dan keunggulan spektrometer XAFS berbasis laboratorium (lab-based XAFS spectrometer), yang memungkinkan peneliti melakukan pengukuran XAS tanpa harus bergantung pada fasilitas sinchrotron. Inovasi ini membuka peluang besar bagi universitas dan laboratorium di berbagai negara untuk memperluas riset material dengan biaya dan akses yang lebih efisien.
Kegiatan kuliah umum ini mendapat antusiasme tinggi dari mahasiswa dan dosen Fisika FSM Undip. Para peserta aktif berdiskusi dan mengajukan pertanyaan seputar implementasi XAS dalam riset katalis dan material energi.
“Kuliah ini memberikan wawasan baru bagi mahasiswa mengenai teknik analisis struktur atomik yang sangat penting dalam penelitian material modern,” ujar Prof. Eko Hidayanto yang juga dosen pengampu mata kuliah terkait Spektroskopi. “Kami berharap kerja sama akademik antara Undip dan Tokushima University dapat terus berlanjut dan berkembang dalam bidang penelitian material fungsional.” Melalui kegiatan ini, Departemen Fisika FSM Undip menegaskan komitmennya untuk terus menghadirkan kegiatan akademik internasional yang memperkaya wawasan mahasiswa, memperkuat kolaborasi riset global, serta mendukung peningkatan kualitas pendidikan dan penelitian di bidang fisika material dan spektroskopi modern