Vật liệu mới có thể thay thế thấu kính thủy tinh

Cập nhật, 06:34, Chủ Nhật, 12/02/2017 (GMT+7)

Các nhà nghiên cứu Harvard vừa tạo ra một loại vật liệu thấu kính mới, mỏng hơn nhiều so với kính thủy tinh. Nó được tạo từ titanium dioxide thành các cọng nano siêu nhỏ được sắp xếp thành một mảng mỏng để hội tụ ánh sáng rất chính xác giúp tránh mờ, hay xảy ra với các thấu kính thủy tinh.

Các thấu kính kim loại siêu mỏng có thể có nhiều ứng dụng, ưu thế nhẹ hơn, ít cồng kềnh hơn so với các ống kính trong máy ảnh, điện thoại và mắt kính đeo.

Nhóm nghiên cứu đã phát triển vật liệu nano phiên bản đầu tiên với thấu kính chỉ hội tụ có 1 màu. Vì vậy, nếu sử dụng trong máy ảnh, nó chỉ có thể chụp ảnh trong 1 màu.

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã sửa đổi vật liệu để nó có thể làm việc trong một quang phổ liên tục các màu sắc từ màu xanh lam sang màu xanh lá cây- gần với quang phổ của một đèn LED.

Thấu kính kim loại có tiềm năng tạo ra hình ảnh chi tiết cao hơn nhiều so với thấu kính thủy tinh bình thường. Các nhà nghiên cứu cũng đã chỉnh sửa một vấn đề quang học chung được gọi là chromatic aberration (quang sai)- khi những màu sắc ánh sáng khác nhau đi ở tốc độ khác nhau khi đi qua một thấu kính, có thể gây ra hình ảnh bị mờ hoặc có màu viền xung quanh đối tượng.

GS. Federico Capasso thuộc Trường Kỹ thuật và Khoa học ứng dụng John A. Paulson (SEAS)- ĐH Harvard, cho biết: “Các ống kính truyền thống của kính hiển vi và máy ảnh- bao gồm cả trong điện thoại di động và máy tính xách tay- đòi hỏi nhiều thấu kính cong để sửa quang sai màu sắc, nặng, dày và phức tạp. Đột phá mới thấu kính kim loại phẳng của chúng tôi đã được chỉnh sửa quang sai màu sắc để một thấu kính đơn đáp ứng yêu cầu”.

Cấu trúc vật liệu này cho phép thấu kính tập trung bước sóng ánh sáng từ 490- 550nm- quang phổ xanh lam đến xanh lá cây, không có bất kỳ sai màu nào.

Nếu vật liệu tiếp tục được phát triển để có thể làm việc ở tất cả các bước sóng trong quang phổ ánh sáng thị giác, từ đỏ sang tím, nó hoàn toàn có thể thay đổi thiết kế của máy ảnh. Vật liệu này cũng có khả năng rẻ hơn so với thấu kính thủy tinh truyền thống.

HẢI HUỲNH (Nguồn: Mail Online/Science)