Thứ Bảy 19/04/2014 - 09:35

Chọn lọc sóng ánh sáng theo hướng

Sóng ánh sáng có thể được xác định theo ba đặc điểm cơ bản: màu sắc của chúng (hay bước sóng), sự phân cực và hướng. Trong khi từ lâu ánh sáng đã có thể lựa chọn theo màu hoặc sự phân cực của nó, thì việc chọn lọc dựa trên hướng truyền vẫn khó nắm bắt.

Chọn lọc sóng ánh sáng theo hướng

Trong ảnh là một ví dụ góc lựa chọn (vùng chữ nhật), chùm ánh sáng trắng đi qua dường như mẫu là thủy tinh trong suốt. Chùm ánh sáng đỏ, đến từ góc khác, bị phản chiếu trở lại dường như mẫu là một chiếc gương. (Hệ thống này được đặt trong chất lỏng chứa các hạt tán xạ ánh sáng để các tia có thể nhìn thấy được).

Nhưng giờ đây, lần đầu tiên các nhà nghiên cứu MIT đã chế tạo một hệ thống cho phép ánh sáng của bất kỳ màu nào chỉ có thể đi qua nếu nó đi đến từ một góc độ nhất định; kỹ thuật này phản chiếu lại tất cả các ánh sáng đi đến từ các hướng khác. Cách tiếp cận mới này cuối cùng có thể dẫn đến những tiến bộ trong quang điện mặt trời, máy dò cho kính thiên văn và kính hiển vi, và các bộ lọc riêng tư cho màn hình hiển thị.

Công trình được mô tả trong một bài báo trên tạp chí Science. "Chúng tôi rất vui mừng về thánh công này bởi vì nó là một thành phần kiến thiết rất cơ bản trong khả năng của chúng ta kiểm soát ánh sáng," Soljacic, giáo sư vật lý ở MIT, nói.

Cấu trúc mới này bao gồm một chồng các lớp siêu mỏng của hai vật liệu xếp xen kẽ nhau, tại đó độ dày của mỗi lớp được điều khiển chính xác. "Khi bạn có hai vật liệu, thì thông thường tại giao diện giữa chúng, bạn sẽ có một số sự phản chiếu," Soljacic giải thích. Nhưng ở những giao diện này, "có một góc ma thuật được gọi là góc Brewster, và khi bạn chiếu ánh sáng vào ở chính xác góc đó và với sự phân cực thích hợp, thì không có phản xạ lại."

Mặc dù số lượng ánh sáng phản xạ tại mỗi giao diện tuy nhỏ, nhưng bằng cách kết hợp nhiều vật liệu lớp có cùng tính chất, nên hầu hết các ánh sáng có thể được phản chiếu - trừ ánh sáng đi tới chính xác theo đúng góc và phân cực.

Các nhà nghiên cứu cho biết, bằng cách sử dụng một chồng khoảng 80 lớp xen kẽ có độ dày chính xác, họ có thể phản chiếu ánh sáng ở hầu hết các góc, trong dải quang phổ rất rộng: toàn bộ dải tần số của ánh sáng khả kiến.

Nghiên cứu trước đây đã cho thấy các cách ánh sáng phản chiếu một cách chọn lọc trừ một góc chính xác, nhưng những phương pháp đã bị hạn chế trong một phạm vi hẹp màu sắc của ánh sáng. Dải phạm vi ánh sáng rộng của hệ thống mới có thể mở ra nhiều ứng dụng tiềm năng, nhóm nghiên cứu nói.

Điều này có thể có những ứng dụng tuyệt vời trong năng lượng, và đặc biệt là trong quang điện nhiệt mặt trời - khai thác năng lượng mặt trời bằng cách sử dụng nó để làm nóng một vật liệu, từ đó phát ra ánh sáng có một màu sắc nhất định. Sự phát xạ ánh sáng đó có thể được khai thác bằng cách sử dụng một tế bào quang điện được điều chỉnh để tận dụng tối đa màu ánh sáng đó. Nhưng để phương pháp này hiệu quả, điều cần thiết là phải hạn chế thất thoát nhiệt và ánh sáng do phản chiếu, và bức xạ trở lại, vì vậy khả năng kiểm soát có chọn lọc những phản chiếu đó có thể nâng cao hiệu quả.

Những phát hiện này có thể hữu ích trong các hệ thống quang học, như kính hiển vi và kính thiên văn, để theo dõi những những đối tượng mờ nhạt ở gần đối tượng tươi sáng hơn - ví dụ, một hành tinh mờ nhạt bên cạnh một ngôi sao sáng. Bằng cách sử dụng hệ thống chỉ tiếp nhận ánh sáng từ một góc độ nhất định, các thiết bị như vậy có thể có cải thiện khả năng phát hiện các mục tiêu mờ ảo. Tính năng lọc này cũng có thể được áp dụng để hiển thị các màn hình trên điện thoại hoặc máy tính, vì chỉ những người xem thẳng từ phía trước mới có thể nhìn thấy chúng.

Về nguyên tắc, sự chọn lọc góc có thể được thực hiện hẹp hơn chỉ đơn giản bằng cách cho thêm các lớp vào chồng xếp, các nhà nghiên cứu nói. Đối với các thí nghiệm thực hiện cho đến nay, góc chọn lọc là khoảng 10 độ; 90 phần trăm ánh sáng đi đến trong phạm vi góc đó được phép đi qua.

Mặc dù những thí nghiệm này được thực hiện bằng cách sử dụng các lớp kính và tantalum oxide, các nhà nghiên cứu nói rằng về nguyên tắc có thể sử dụng hai vật liệu có chiết suất khác nhau.

Theo NASATI

_____________________________

*Mọi liên hệ về viết bài tin cho Chuyên mục Khoa học xin gửi đến E.mail: thaolam@dantri.com.vn

MỚI NHẤT
Vườn quốc gia Côn Đảo được công nhận là khu đất ngập nước quan trọng quốc tế
Vườn quốc gia Côn Đảo được công nhận là khu đất ngập nước quan trọng quốc tế

Ban Thư ký Công ước Ramsar thế giới đã công nhận Vườn quốc gia Côn Đảo, tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu là 1 trong 2.203 Khu đất ngập nước quan trọng quốc tế (Wetlands of International Importance). Tính đến nay, Vườn quốc gia Côn Đảo là Khu đất ngập nước quan trọng (gọi tắt là khu Ramsar) thứ 6 của Việt Nam.

Thứ ba, 22/04/2014 - 07:29

Hội nghị quốc tế "Khoa học các hành tinh ngoài Hệ Mặt trời”
Hội nghị quốc tế "Khoa học các hành tinh ngoài Hệ Mặt trời”

(Dân trí) - Các nhà khoa học, chuyên gia vật lý, thiên văn học hàng đầu thế giới và Việt Nam cùng ngồi lại để tìm câu trả lời: Có bao nhiêu hành tinh đang tồn tại như Trái đất chúng ta? Có hay không các nền văn minh và sự sống đang tồn tại ngoài vũ trụ...

Thứ hai, 21/04/2014 - 01:24

Phát hiện “bản sao” Trái đất
Phát hiện “bản sao” Trái đất

(Dân trí) - Theo xác nhận của đài thiên văn Gemini và Keck WM, lần đầu tiên phát hiện ngoại hành tinh có kích thước tương đương Trái Đất, quay quanh một ngôi sao, có thể có sự sống.

Thứ hai, 21/04/2014 - 11:38

Não “hóa đá” ở người bị bệnh Celiac
Não “hóa đá” ở người bị bệnh Celiac

(Dân trí) - Một người Brasil trẻ tuổi luôn phải chịu những cơn đau đầu dữ dội và có vấn đề về thị giác từ 10 năm nay, vừa được phát hiện nguyên nhân do có sự tích tụ đá ở trong não giống như sự tích tụ canxi thường gặp.

Thứ hai, 21/04/2014 - 11:34

Liệu thực vật có cảm nhận từ trường Trái đất?
Liệu thực vật có cảm nhận từ trường Trái đất?

(Dân trí) - Một vài loài động vật có thể phát hiện và sử dụng từ trường Trái đất, nhưng các nhà nghiên cứu người Ý đã xác định được một cơ chế mà nhờ đó thực vật cũng có thể phản ứng với từ trường.

Thứ hai, 21/04/2014 - 11:32

Sẽ diễn ra Lễ công bố Ngày Khoa học công nghệ Việt Nam
Sẽ diễn ra Lễ công bố Ngày Khoa học công nghệ Việt Nam

Lễ công bố quan trọng này sẽ diễn ra dưới sự chủ trì của Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng, tại Trung tâm Hội nghị Quốc gia, Hà Nội vào ngày 18/5 tới.

Thứ hai, 21/04/2014 - 11:20

Bạn 24 tuổi nghĩa là bạn đang “già” rồi đấy
Bạn 24 tuổi nghĩa là bạn đang “già” rồi đấy

(Dân trí) - Đó là kết quả nghiên cứu gần đây của Đại học Simon Fraser được công bố trên tạp chí Plos One. Theo giải thích của các nhà khoa học khi 24 tuổi con người đã đạt mức tối đa về khả năng nhận thức cũng như khả năng xử lý thông tin.

Thứ hai, 21/04/2014 - 11:18

Học trò TPHCM đưa bảng chữ nổi đi thi quốc tế
Học trò TPHCM đưa bảng chữ nổi đi thi quốc tế

(Dân trí) - Sáng chế Bảng hiển thị chữ nổi điện tử của hai học trò Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong (TPHCM) được xem là Ebook cho người khiếm thị. Đây cũng một trong hai sáng chế đại diện cho học sinh Việt Nam tham gia đấu trường quốc tế về khoa học, kỹ thuật.

Chủ nhật, 20/04/2014 - 08:02

Vi khuẩn ăn thịt người tiến hóa cực nhanh
Vi khuẩn ăn thịt người tiến hóa cực nhanh

Các nhà khoa học phát hiện, loại vi khuẩn ăn thịt có thể gây ra những nhiễm trùng nguy hiểm chết người đã tiến hóa cực nhanh, chỉ trong vòng 35 năm.

Thứ bảy, 19/04/2014 - 09:42

Ô nhiễm ở châu Á gây bão mạnh tại Bắc Mỹ
Ô nhiễm ở châu Á gây bão mạnh tại Bắc Mỹ

Tình trạng ô nhiễm ở Trung Quốc và các nước châu Á khác đang khiến các cơn bão ở Bắc Mỹ mạnh lên dữ dội và làm thay đổi các kiểu thời tiết khắp Bắc báncầu, theo nghiên cứu mới của Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA).

Thứ bảy, 19/04/2014 - 09:40

Một siêu lưới điện đang được nghiên cứu để truyền tải điện
Một siêu lưới điện đang được nghiên cứu để truyền tải điện

Đức đang chuẩn bị thực hiện một dự án đầy tham vọng để trở thành quốc gia có nguồn năng lượng mặt trời lớn nhất thế giới.

Thứ bảy, 19/04/2014 - 09:39

Định lượng tác động rủi ro của vật liệu nano đối với tế bào
Định lượng tác động rủi ro của vật liệu nano đối với tế bào

Hiện nay, mỗi năm thị trường cho ra đời hàng ngàn các sản phẩm tiêu dùng có chứa các hạt nano thiết kế (Engineered nanoparticles - ENP), là các hạt nhỏ có kích thước tế vi hiện diện trong các vật dụng hàng ngày như mỹ phẩm, quần áo, vật liệu xây dựng.

Thứ bảy, 19/04/2014 - 09:37

ĐÁNG QUAN TÂM
Thảm cửa thông minh SmartMat
Thảm cửa thông minh SmartMat

Tiến sĩ Andrew Clark vừa giới thiệu một sản phẩm mới do mình chế tạo có tên gọi là SmartMat. Được thiết kế để đặt bên dưới tấm thảm chân ở cửa thông thường, SmartMat hoạt động như một cảm biến áp lực và tích hợp kết nối Wi-Fi.

Thứ sáu, 18/04/2014 - 09:25

Phát hiện protein quyết định thụ thai thành công
Phát hiện protein quyết định thụ thai thành công

Các nhà khoa học vừa phát hiện một protein then chốt ở trứng, giúp tinh trùng thụ tinh thành công, tạo ra sự sống mới. Đột phá này làm dấy lên hy vọng về phương pháp chữa trị mới, tốt hơn dành cho phụ nữ vô sinh.

Thứ sáu, 18/04/2014 - 09:23

Ô nhiễm nguồn nước Việt Nam vượt mức kiểm soát
Ô nhiễm nguồn nước Việt Nam vượt mức kiểm soát

Ô nhiễm nguồn nước Việt Nam đang vượt khỏi khả năng kiểm soát do các hoạt động sản xuất, khai thác, kinh doanh và dịch vụ. Điều này đòi hỏi Việt Nam phải khẩn trương xây dựng một khung pháp lý đủ mạnh để ngăn ngừa ô nhiễm nước.

Thứ sáu, 18/04/2014 - 09:21

Não thay đổi do hút thuốc lá cần sa
Não thay đổi do hút thuốc lá cần sa

(Dân trí) - Một nghiên cứu mới đây về những người hút thuốc lá cần sa đã phát hiện ra bằng chứng thay đổi trong não người hút thuốc.

Thứ sáu, 18/04/2014 - 09:19

Google muốn đặt camera vào trong nhãn cầu của người
Google muốn đặt camera vào trong nhãn cầu của người

(Dân trí) - Đây không phải lần đầu tiên Google đề cập việc đặt máy tính trên nhãn cầu con người. Đầu năm nay, Google cũng đã công bố muốn phát triển một loại kính áp tròng dành cho người bị bệnh tiểu đường được nối với một máy bơm chất Insulin có tác dụng hạ đường huyết.

Thứ sáu, 18/04/2014 - 09:17

Rắn thủng bụng vì nuốt rết “khổng lồ”
Rắn thủng bụng vì nuốt rết “khổng lồ”

Nhà nghiên cứu bò sát người Serbia Ljiljana Tomovic đã vô cùng sửng sốt khi chứng kiến cảnh tượng con rết đang nhô ra khỏi bụng một con rắn.

Thứ năm, 17/04/2014 - 09:32

Kem Viagra: Biệt dược an toàn hay hiểm hoạ?
Kem Viagra: Biệt dược an toàn hay hiểm hoạ?

Dư luận đang dấy lên những tranh cãi về sự ra đời của kem Viagra - sự kết hợp khác thường giữa thực phẩm với thuốc trị bất lực dành cho cánh mày râu.

Thứ năm, 17/04/2014 - 09:26

Dáng đi của tổ tiên chúng ta khác xa với loài người hiện nay
Dáng đi của tổ tiên chúng ta khác xa với loài người hiện nay

(Dân trí) - Trái ngược với những nghiên cứu trước đây vượn nhân hình ở Tanzanian không có dáng đi giống như loài người ngày nay.

Thứ năm, 17/04/2014 - 09:20

Cần thận trọng dùng thuốc chống trầm cảm khi mang thai
Cần thận trọng dùng thuốc chống trầm cảm khi mang thai

(Dân trí) - Nghiên cứu khoảng 1.000 cặp mẹ con, các nhà khoa học phát hiện những bà mẹ tiếp xúc với các chất ức chế tái hấp thu chọn lọc serotonin trước khi sinh có thể gây rối loạn phổ tự kỷ và chậm phát triển cho bé trai được sinh ra sau này.

Thứ năm, 17/04/2014 - 09:18

Cá heo ngủ như thế nào?
Cá heo ngủ như thế nào?

(Dân trí) - Đối với con người và động vật có vú sống trên mặt đất, giấc ngủ là trạng thái cơ thể bất tỉnh một phần hoặc hoàn toàn, bất động tất cả các cơ bắp tự nguyện (cơ bắp bị kiểm soát bởi ý thức), ngưng hoạt động các giác quan như thị giác, khứu giác.

Thứ năm, 17/04/2014 - 09:15

Xóa một gen đơn có thể làm giảm lượng mỡ và kéo dài tuổi thọ
Xóa một gen đơn có thể làm giảm lượng mỡ và kéo dài tuổi thọ

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng những con chuột không có gen FAT10 có tỷ lệ trao đổi chất cao, đốt cháy chất béo làm nhiên liệu, có các mức glucose và insulin giảm, và già hóa chậm hơn so với những con chuột bình thường.

Thứ tư, 16/04/2014 - 08:47

Tăng cân quá ít trong thời kỳ mang thai
Tăng cân quá ít trong thời kỳ mang thai

(Dân trí) - Theo một nghiên cứu mới đây, phụ nữ có trọng lượng cơ thể tăng nhiều hơn hoặc ít hơn trọng lượng khuyến nghị trong thời kỳ mang thai có thể nhiều khả năng đứa trẻ sinh ra bị thừa cân.

Thứ tư, 16/04/2014 - 08:46