Bẻ cong ánh sáng mang đến đột phá trong công nghệ tàng hình

Bằng cách uốn cong ánh sáng trong môi trường khuếch tán, một nhóm nghiên cứu đã tạo ra giải pháp mới như một bước đột phá trong công nghệ tàng hình.

Uốn cong ánh sáng

Việc che giấu các vật thể bị chiếu sáng trực tiếp vốn vô cùng khó khăn. Trong khi có những nghiên cứu đang được tiến hành về các loại áo choàng tàng hình theo những cách khác nhau, các nhà nghiên cứu tại Trường ĐH công lập Navarre (NUP/UPNA) và Viện ĐH bách khoa Valencia (UPV) đang tiếp cận theo một hướng hoàn toàn khác.

Cụ thể hơn, họ đang lên ý tưởng về việc phát triển một cơ chế "tàng hình" hoàn hảo bằng cách uốn cong ánh sáng. Theo công trình xuất bản trong tập san Physical Review A, nhóm thực hiện nghiên cứu của mình bằng cách mô phỏng lại công nghệ tàng hình mà có thể che phủ đi vật thể ở các môi trường khuếch tán. Dựa trên nghiên cứu này, loại tàng hình này được hình thành bằng cách bao quanh vật thể với một chất liệu đặc biệt, mà chất liệu đó có khả năng làm uốn cong ánh sáng xung quanh nó.

"Điều đó hoàn toàn dễ hiểu, bởi vì tất cả những gì chúng tôi cần chỉ là hai chất liệu khác nhau với hệ số khuếch tán đặc trưng; bằng cách kết hợp chúng với nhau thành một chiếc áo choàng có thể khiến cho ánh sáng lan tỏa quanh vật thể theo một cách đặc biệt để từ đó nó sẽ trông như biến mất" - nhà nghiên cứu Bakhtiyar Oabayerv đến từ ĐH công lập Navarre nói. "Chúng tôi có thể đạt được sự tàng hình tuyệt đối; nhưng tất nhiên điều đó chỉ xảy ra tại những môi trường có độ khuếch tán mà thôi".

Một mô hình của lớp tàng hình các nhà nghiên cứu đã phát minh ra. (Nguồn: Elhuyar Fundazioa).

Khó khăn chồng chất

Rõ ràng nghiên cứu này không hề dễ dàng. Loại công nghệ này đi cùng với những nguyên tắc cơ bản nhất định, và những khó khăn về mặt công nghệ tồn tại trước đây, vẫn luôn gây cản trở đến việc phát triển hướng đi mới. "Những chiếc "áo choàng tàng hình" được đề xuất này không hề hoạt động đúng cách khi vật thể bị chiếu bởi các bước sóng ngắn, vốn thường xảy ra trong các ứng dụng thực tế", - nhà nghiên cứu Alejandro Martínez - Abiétar chỉ ra. Công trình khả thi nhất hiện nay có thể thực hiện được chính là một loại kỹ thuật biến đổi công nghệ quang học. Loại hình này tập trung vào việc xác định đúng chất liệu phù hợp nhất với dạng áo choàng trên.

Dù nhóm vẫn chưa thể bắt đầu dựng nên vật mẫu hoàn chỉnh trong phòng thí nghiệm, nhưng chúng ta có thể tin tưởng vào khả năng ứng dụng tuyệt vời trong tương lai, so với việc tạo ra chiếc áo choàng tàng hình chỉ để đi loanh quanh hành lang của trường phép thuật Hogwarts. Nó có thể được sử dụng nhằm mục đích cải thiện đường truyền sóng trong truyền tin quang học, hoặc giúp các máy bay do thám tàng hình trên không, hay thậm chí dùng để phát triển những chiếc pin mặt trời tốt hơn.

"Ngoại trừ những tính năng đã được đề cập, công nghệ này còn giúp hiển thị những vật thể vô hình dễ bị gây nhiễu trong các hệ thống truyền tin cũng như thực hiện chụp ảnh cắt lớp trong các môi trường khuếch tán dưới dạng các mô hữu cơ", theo nhà nghiên cứu Miguel Beruete.