Một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc phát triển thiết bị dò siêu nhỏ cho phép nhìn xuyên qua quần áo hoặc một số vật liệu bìa cứng và giấy.
Theo nghiên cứu công bố trên tạp chí Advanced Materials, tác dụng của kính tương tự khả năng nhìn xuyên thấu bằng tia X của nhân vật Siêu nhân trong truyện, nhưng an toàn hơn cho người sử dụng.
South China Morning Post hôm 14/12 đưa tin, đặc điểm tạo nên khác biệt lớn của chiếc kính là nó dựa trên một dạng thay thế bức xạ, có thể xuyên qua các vật liệu không dẫn điện, trừ nước hoặc kim loại.
Bức xạ tia X phát ra quá mạnh và độc hại, có thể gây đột biến tế bào, dẫn đến ung thư. Ngược lại, terahertz hay tia T có bước sóng dài trong quang phổ điện từ, nằm giữa bức xạ hồng ngoại và bức xạ lò vi sóng. Nó yếu hơn tia X và do đó an toàn hơn.
Các nhà khoa học đã nghiên cứu bức xạ terahertz trong nhiều thập kỷ. Nhưng thiết bị dùng để phát hiện ra chúng rất cồng kềnh, đôi khi chiếm diện tích cả một căn phòng và cần nhiều kỹ thuật viên để tiến hành thao tác phức tạp.
Thiết bị gắn cảm biến phải giữ trong môi trường cực lạnh. Khi bức xạ tiếp xúc với các cảm biến này, nó làm xáo trộn một số nguyên tử và giải phóng nhiệt. Nhưng lượng nhiệt sinh ra nhỏ đến mức chỉ có thể phát hiện trong môi trường cực lạnh.
Kính tia T có thể được sử dụng để phát hiện vũ khí trong đám đông. (Ảnh: Sam Tsang).
Nhóm nghiên cứu do giáo sư Huang Zhiming tại Viện Vật lý Kỹ thuật Thượng Hải, Trung Quốc, đứng đầu có cách tiếp cận khác. Họ tạo một “chiếc bẫy” để thu tia T, sử dụng một chất bán dẫn kẹp giữa hai tấm kim loại. Khi bức xạ va vào màng mỏng, nó tạo ra một làn sóng điện từ bất đối xứng. Sóng này sau đó hút các electron ra khỏi tấm kim loại để tạo ra dòng điện.
Dạng bức xạ này không thể đo kỹ thuật số bằng bộ đếm điện tử. Nó tồn tại ở tần số rất cao trong phổ điện từ, khiến các nhà khoa học phải sử dụng biện pháp đo gián tiếp. Trong trường hợp này, bằng cách đo dòng điện phát ra, nhóm nghiên cứu có thể sử dụng các thuật toán cố định để dựng mô hình chính xác của các tia.
Theo Huang, điểm đột phá ở thiết bị dò này là nó có kích thước chỉ bằng một hạt gạo, có thể dễ dàng gắn vào một thiết bị di động hoặc tích hợp trên kính thông minh. Nó có độ nhạy không kém các loại máy lớn bằng cả căn phòng nhưng nhanh hơn gấp 1.000 lần. Tốc độ rất quan trọng do có độ trễ giữa thời điểm các tia va vào cảm biến và dòng điện phát ra. Độ trễ ít hơn tạo điều kiện giám sát tốt hơn và chính xác hơn.
Huang dự đoán rằng ít nhất một thập niên nữa cặp kính T-ray đầu tiên mới ra mắt do trở ngại về kỹ thuật, bao gồm thiết bị nguồn. Để xuyên qua lớp vải, cặp kính phải phát ra một chùm tia giống radar để các sóng điện từ có thể bật trở lại và được phát hiện.
Hiện tại, các nhà khoa học chưa thể tìm ra thiết bị nguồn đủ nhỏ để tích hợp vào một đồ vật di động. Họ còn phải giải quyết vấn đề về nguồn điện, do việc tạo ra tia T cần rất nhiều năng lượng, vượt ngoài dung lượng của pin điện thoại thông minh.
Tuy nhiên, Huang rất lạc quan về tương lai của công nghệ này, một phần do nó có tiềm năng sử dụng cho quân đội. Với một thiết bị nguồn đủ mạnh, tia T có thể được sử dụng trên hệ thống radar để phát hiện máy bay tàng hình, hoặc ứng dụng trên các vệ tinh quân sự để truyền một lượng lớn dữ liệu.
Huang nói rằng các radar tia T có thể “quan sát” đối tượng ở cách xa một kilomet trong điều kiện thời tiết tốt. Ông hy vọng phạm vi này sẽ mở rộng nhiều hơn trong tương lai.
