Tìm kiếm nâng cao

Số truy cập:
Home » Cơ sở dữ liệu toàn văn » Ấn phẩm điện tử » Tri thức và phát triển » 2006 » Số 11 » THÀNH TỰU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ: » Con người sẽ trở nên vô hình với công nghệ tàng hình

Con người sẽ trở nên vô hình với công nghệ tàng hình

  
Dạng tài liệu : Bài trích bản tin
Ngôn ngữ tài liệu : vie
Tên nguồn trích : Tri thức và phát triển
Dữ liệu nguồn trích : 2006/Số 11/THÀNH TỰU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ:
Đề mục : 12.31 Lao động khoa học. Sáng tạo khoa học
Từ khoá : Công nghệ tàng hình
Nội dung:
Không cần nhờ đến điện ảnh, trong tương lai không xa con người có thể "tàng hình" nhờ vào những sáng tạo mà một nhóm nhà khoa học Mỹ đang thực hiện. Thật vậy, tại trung tâm nghiên cứu quân sự Natick đặt tại bang Massachusetts (Mỹ), các nhà nghiên cứu đang say mê với dự án chế tạo những loại trang phục kỹ thuật cao giúp binh lính đạt được thành công lớn nhất trong chiến đấu. Chẳng hạn họ nghiên cứu bộ "đồng phục tức thì" mà người ta có thể "đắp" trực tiếp lên binh lính, hay đồng phục kín trong nước nhưng lại hở trên mặt đất, và độc đáo nhất là đồng phục biến con người thành vô hình! Ở đây người ta không sử dụng những kỹ thuật quen thuộc để giúp binh lính "qua mặt" những hệ thống phát hiện điện tử tinh xảo. Chẳng hạn thiết bị ngăn cản cơ thể phát tia hồng ngoại, hay chất liệu - như dùng để bọc máy bay tàng hình - không cho sóng radar "bám" vào. Các nhà nghiên cứu của Natick hướng đến một hệ thống khiến cho đối phương không thể nhìn thấy những ai mặc trang phục! So ra thì trang phục này cao cấp hơn trang phục nguỵ trang, vì loại sau sẽ mất tác dụng một khi hậu cảnh bị thay đổi. Cũng chính từ đây mà các nhà khoa học Mỹ nảy ra ý tưởng: chế tạo một loại đồng phục mà màu sắc thay đổi tuỳ theo môi trường chung quanh! Bạn hãy tưởng tượng một binh lính đang quỳ gối trước một bức tượng, một phần thân thể anh ta giống như các viên sỏi trang trí trên tường. Năm phút sau, anh ta lại đổi "màu" vì phía sau anh là một hậu cảnh khác. Trong hoàn cảnh này, anh ta giống như đúc với cảnh vật phía sau!
Ý tưởng những bộ trang phục vô hình cũng đang được Bộ Quốc phòng Mỹ quan tâm. Yêu cầu đối với những bộ quần áo này là phải có tính "thích nghi", "công nghệ mới nhất" và "động". Theo các quan chức trong Bộ Quốc phòng Mỹ, Phòng thí nghiệm Jet Propultion Laboratory của NASA đã có bản phác thảo đầu tiên một loại phương tiện chiến đấu vô hình và các kỹ sư đang được huy động để tạo ra thiết bị vô hình này. Tuy vậy, để biến một vật thành vô hình, thì sẽ là chưa đủ nếu chỉ có các máy thu các tia sáng từ một phía và các màn hình LED hoặc LCD (màn hình phẳng) truyền lại sang phía khác. Để có thể đánh lừa những ai nhìn vào thì chiếc áo vô hình phải thể hiện một cách chính xác và dưới mọi góc độ những gì diễn ra phía sau người mặc áo. Hơn nữa nó phải cùng lúc đánh lừa được nhiều người cùng nhìn vào nó.
Thay vì một camera đơn giản, cần phải có ít nhất 6 cặp camera lập thể để có thể quay khung cảnh xung quanh dưới mọi góc độ. Các camera này truyền những hình ảnh của nó tới một mạng có khả năng phát hàng nghìn chùm sáng theo những hướng khác nhau. Như vậy nhiều trở ngại kỹ thuật đã đã được giải quyết. Các camera siêu nhỏ được thương mại hóa hiện nay có thể thực hiện được công việc này. Để màn hình không bị phát hiện ở khoảng cách 2m, thì độ phân giải phải khoảng 289 pixel/cm2 , đồng thời màu sắc của hình phải chuẩn.
Khó nhất là làm sao tạo cho các hình ảnh cảm giác như thật khi chuyển động. Ngay cả trong khoảng cách gần, làm sao cho mắt người không nhận ra cùng một thứ như cặp camera đeo trên người. Bởi vì người quan sát có thể nhận ra những chi tiết mà camera không thu hết được. Vậy giải pháp là tạo một hình ảnh tổng hợp dựa trên mô hình không gian 3 chiều (3D). Các cặp camera lập thể sẽ cho phép hệ thống định vị từng pixel (điểm ảnh) trong không gian 3D và xác định các màu cùng độ sáng phù hợp. Đây là quá trình khá phức tạp. Vấn đề nan giải nữa là làm sao tạo được trên bề mặt áo màn hình thể hiện hình ảnh tổng hợp có thể đánh lừa được người quan sát cho dù họ đứng ở vị trí nào. Do vậy phải sử dụng các màn hình tiêu chuẩn có độ linh hoạt cao. Các pixel của áo vô hình phải phát các chùm sáng theo tất cả các hướng để hình ảnh được chuẩn và hiện thực như cảnh phía sau, cả khi nhìn nghiêng lẫn khi nhìn thẳng. Để làm được như vậy, thiết bị hiển thị còn cần phải được trang bị các thấu kính hình bán cầu có các vi màn hình video 180 x 180 pixel phía sau. Những con mắt - các siêu pixel - có khả năng bao quát lớn bằng cách phát các tia sáng theo tất cả các hướng và cho ra được 32.000 góc nhìn.
Tuy nhiên, để tạo ra được cảm giác như thật khi nhìn vào áo vô hình thì đòi hỏi những kỹ thuật vô cùng phức tạp. Chẳng hạn, mỗi cm2 cần 289 siêu pixel, như vậy với chiếc áo vô hình khoảng 4m2 thì số lượng siêu pixel phải lên tới 375 tỷ (tương đương 286.000 màn hình máy tính). Đấy là chưa nói đến máy tính phải cực mạnh. Sự khôi phục một hình ảnh hoàn chỉnh phải cần ít nhất 17 tia sáng do mỗi pixel tạo ra. Thêm vào đó là việc thu hình ảnh, âm thanh, điều chỉnh các cảnh trong không gian 3D, xử lý các hình ảnh và sửa các hình ảnh méo do áo nhàu. Cho dù các phần mềm được sử dụng để tối ưu tốc độ tính toán thì cũng phải cần ít nhất 100 bộ vi xử lý Pentium. Các máy tính này sẽ tiêu thụ từ 8 đến 10 kW điện. Cho dù tất cả những trở ngại kỹ thuật trên được vượt qua thì vấn đề cuối cùng là người mặc có lẽ sẽ không chịu được nhiệt độ khi khoác áo, kể cả nhiệt do áo phát ra. Nếu một khi chịu được nhiệt thì trọng lượng của áo sẽ rất lớn vì phải cài thêm một bình khí nén hoặc hóa lỏng để giải điều áp làm mát người và áo.
Nhiều chuyên gia cũng nêu lên giải pháp đơn giản hơn, sử dụng một màn hình với hình ảnh giao thoa laze để giảm khối lượng tính toán, không cần tạo hình ảnh 3D khi thiết bị có khả năng phát ra nó. Nhưng do độ phân giải quá thấp, các màn hình video hiện nay không thể phát ra các hình ảnh giao thoa laze; nhưng trong tương lai rất có thể công nghệ điểm ảnh lượng tử, với các máy tính lượng tử, có thể truyền trên một bề mặt linh hoạt các hình ảnh giao thoa laze rất nét và linh động.
Tại tại vùng Grenoble (Pháp), nơi có vệ tinh của Viện nghiên cứu và phát triển của France Télécom, các nhà khoa học đang nghiên cứu một chất liệu được xem là cơ bản của "trang phục vô hình" kiểu Mỹ: sợi quang học. Nhóm nghiên cứu Grenoble do André Weill dẫn dắt đã sử dụng loại sợi này để làm ra một màn hình mềm mại. Dùng sợi quang, người ta làm ra một bàn cờ vua 64 ô, trong đó tất cả sợi tập trung trong một ô được nối với một diode, nghĩa là một ampoule dùng làm nguồn sáng. Nguồn sáng này được đám sợi quang bắt giữ rồi phát ra bên ngoài. Như vậy là đám sợi biến đổi "ô cờ" mà chúng tập hợp thành một vùng đồng nhất, phát ra ánh sáng cùng một mức độ. Một dạng pixel, như pixel cấu tạo màn hình truyền hình! Chính sự tương phản về ánh sáng giữa tất cả những "ô cờ" đã tạo nên hình ảnh, và sự biến đổi về thời gian của sự tương phản này cho phép tạo ra những hình ảnh sống động. Kiểu mẫu do France Télécom thực hiện được xem là tiền đề cho "chiếc áo vô hình". Nếu áo có kích thước của một màn hình nhỏ (30x30cm), màn hình này chỉ có 64pixel, quá ít so với màn hình 1.024pixel mà bạn thường xem trong phòng khách. Nhưng chỉ cần nhân số ô pixel này là người ta có thể làm cho độ rõ nét tăng lên. Và như thế, bất chấp kích thước nhỏ, màn hình mới này vẫn có thể truyền đi bất kỳ hình ảnh nào. Vấn đề còn lại là phóng đại màn hình để cuối cùng có được hiệu quả "vô hình".
Một nhà khoa học Nga ở Ulyanovks cũng phát minh một phương pháp tàng hình các đồ vật. Đó là giáo sư (GS) Oleg Gadomsky công tác tại Khoa Lượng tử và Quang học điện tử, Đại học Quốc gia Ulyanovks. Bằng sáng chế của ông mang tên “Phương pháp biến đổi bức xạ quang học”. GS Gadomsky cho biết: “Hiện giờ chúng tôi chỉ có thể tàng hình tĩnh vật. Khi chuyển động, tần số bức xạ thay đổi và lúc đó không thể duy trì hiện tượng vô hình. Nhưng sắp tới, chúng tôi có thể tàng hình những vật chuyển động giống như chiếc áo choàng thần kỳ của Harry Potter hoặc chiếc nón Fortunatus”.
Các nhà nghiên cứu người Nhật Bản đang tạo ra những bộ quần áo ngụy trang "động", những bộ quần áo có sự kết hợp của nhiều công nghệ, khiến con người hay bất kỳ vật nào cần được ngụy trang trở nên "vô hình". Đầu năm 2003, Giáo sư Susumu Tachi, trường Đại học Tokyo, đã tạo ra một chiếc áo khoác vô hình đầu tiên, một nguyên bản còn sơ đẳng. Chiếc áo này được trang bị tương đối đơn giản, bởi nó giống như một màn hình mà trên đó có chiếu các hình ảnh được thu từ một camera đặt phía sau áo. Tuy nhiên, nếu nếu đứng ở góc nhìn thuận lợi và trong những tình hướng cụ thể, thì người mặc có thể chơi trò "ma quỷ". Việc thử nghiệm kiểu như vậy không đòi hỏi phải có phòng thí nghiệm. Nếu bạn không có chiếc áo này thì chỉ cần đeo một webcam trên lưng và để một máy vi tính xách tay với màn hình hướng về phía trước là bạn có thể thực hiện được một cách đơn giản ý tưởng người vô hình.
Nguồn: Courrier International và Science & vie, 12/2005

 
Trung tâm Thông tin Khoa học Công nghệ Quốc gia