Đột phá mới về laser cho phép biến đổi vật chất bằng cách sử dụng ánh sáng

Các nhà khoa học vừa đạt được một bước tiến lớn khi có thể biến đổi vật chất mà chỉ cần sử dụng ánh sáng.

Đột phá mới này sẽ mở ra khả năng tạo nên những thứ như cửa sổ có thể ngay lập tức biến hình thành gương soi, hoặc những máy tính tốc độ cao sử dụng ánh sáng thay vì điện, cùng nhiều sản phẩm thú vị khác nữa.

"Những công cụ này có thể cho phép bạn biến đổi đặc tính điện tử của vật chất mà chỉ cần một thao tác bật đèn. Nhưng công nghệ hiện tại vẫn bị hạn chế bởi việc tia laser phát sinh ra quá nhiều nhiệt bên trong vật chất" - theo giáo sư vật lý học tại Caltech, David Hsieh.

Sự biến đổi mà tia laser nói trên gây nên là có thể đảo ngược được.

Theo tờ Independent, các nhà khoa học từ lâu đã hi vọng về việc sử dụng tia laser để định hình và chuyển hóa vật chất. Nhưng họ luôn gặp phải rào cản nhiệt, thứ sinh ra trong quá trình sử dụng tia laser và gây hư hại bất kỳ thứ gì họ cố chiếu tia laser vào.

"Laser cần cho những thử nghiệm đó là loại rất mạnh, do đó cực khó để ngăn nhiệt phát ra và làm hư hại vật chất" - theo Junyi Shan, tác giả chính của nghiên cứu.

"Một mặt, chúng tôi muốn chiếu tia laser cường độ rất cao vào vật chất. Mặt khác, chúng tôi không muốn vật chất hấp thụ toàn bộ lượng ánh sáng đó".

Để giải quyết vấn đề, các nhà khoa học đã phát hiện ra một phương pháp hoàn hảo, trong đó tia laser sẽ được tinh chỉnh để có thể thay đổi đặc tính của vật chất mà không sản sinh ra nhiệt.

Họ còn phát hiện ra rằng sự biến đổi mà tia laser nói trên gây nên là có thể đảo ngược được, đồng nghĩa khi tia laser được tắt đi, vật chất sẽ trở lại trạng thái trước đó.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu một hệ thống như vậy trong suốt nhiều năm dựa trên nền tảng được đặt ra từ những năm 1960. Nhưng nay, khi thử nghiệm đã thành công, thì họ mới dám chắc rằng nó sẽ có thể được ứng dụng trong thực tế chứ không còn là chuyện viển vông nữa.

Với công nghệ này, chúng ta hoàn toàn có thể tạo ra được những loại vật chất mới - ví dụ như nam châm lượng tử - những thứ mà trước đây được xem là bất khả thi.

"Về nguyên tắc, phương pháp này có thể thay đổi các đặc tính quang học, từ tính, và nhiều đặc tính khác của vật chất. Thay vì chế tạo các vật chất mới để có các đặc tính khác nhau, chúng ta có thể lấy một vật chất và đưa vào nó hàng loạt đặc tính hữu ích" - Shan nói.

Cập nhật: 15/12/2021 Theo VnReview