Vật liệu nhân tạo được sắp xếp cấu trúc theo cách đặc biệt có thể ứng dụng vào nhiều ngành chế tạo trong đời sống và quân sự.
Nhóm nghiên cứu gồm các nhà khoa học Việt Nam vừa có công bố trên tạp chí quốc tế Scientific Reports (thuộc nhà xuất bản Springer Nature) về một loại siêu vật liệu (Metamaterials) hấp thụ tối đa sóng điện từ bằng cách tối ưu hóa cách sắp xếp tế bào cơ sở trong cấu trúc của chúng.
TS Trần Mạnh Cường, giảng viên khoa Vật lý, Đại học sư phạm Hà Nội, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết, đây không phải vật liệu thông thường giống như nguyên tố nhôm, đồng, hay chì mà là dạng vật liệu nhân tạo được chế tạo từ kim loại và điện môi tạo thành mô hình vật liệu điện từ trường hay vật liệu điện tử.
Nó có tính chất khác biệt vì không tuân theo định luật khúc xạ thông thường hoặc các hiệu ứng điện từ khác mà có những hiệu ứng nghịch đảo.
Nhóm nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. (Ảnh: TC).
Với tính chất đặc biệt của siêu vật liệu này người ta có thể ứng dụng để tạo ra các ăng ten tích hợp siêu nhỏ, hỗ trợ truyền năng lượng không dây hiệu suất cao, siêu thấu kính hoặc các bộ hấp thụ hoàn toàn sóng điện từ ứng dụng trong đời sống hoặc lĩnh vực quân sự.
Vật liệu này cũng có thể ứng dụng sản xuất các cảm biến với độ nhạy siêu cao trong y học, sinh học hoặc hỗ trợ cho các tấm pin năng lượng mặt trời có hiệu suất tăng cao hơn mức thông thường.
Do tính chất hấp thụ hầu hết năng lượng sóng điện từ chiếu tới bề mặt của nó, vật liệu có thể dùng vào sản xuất các thiết bị ngụy trang trong quân sự. Khi cần ngụy trang, người ta chỉ cần phủ lớp siêu vật liệu bên ngoài sẽ khiến cho nó hấp thụ hoàn toàn sóng radar. Như vậy việc dò tìm vị trí và phát tín hiệu của radar đối với các thiết bị cần ngụy trang sẽ không phát huy tác dụng do toàn bộ sóng dò tìm được hấp thụ hoàn toàn và không có phản xạ trở lại.
Lĩnh vực siêu vật liệu được các nước trên thế giới tập trung nghiên cứu khoảng 15 năm trở lại đây. Các nhóm nghiên cứu đang triển khai theo nhiều hướng khác nhau và chủ yếu hướng đến các ứng dụng thực tế.
Hiện ở Việt Nam các nghiên cứu về siêu vật liệu đã được nhiều nhà khoa học quan tâm, tuy nhiên do điều kiện về công nghệ nên còn khó khăn trong việc chế tạo và đo đạc tại vùng tần số cao. Chính vì vậy công bố của nhóm nghiên cứu có ý quan trọng khi Việt Nam có thể chủ động trong các nghiên cứu cơ bản và đáp ứng nhu cầu ứng dụng thực tế của siêu vật liệu.