Các nhà khoa học vừa chế tạo ra những vật liệu mới dùng để thiết kế có thể tạo ra "những thấu kính hoàn hảo" cho các thiết bị quang học, có khả năng làm nổi bật những điểm nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng.

Được gọi là những vật liệu meta, đây là những hợp chất có thể được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực từ học mà các nhà khoa học không thể khai thác được bằng cách sử dụng những vật liệu được sản xuất một cách tự nhiên đã biết. Các hợp chất này được tạo ra bằng cách sử dụng công nghệ nano để tạo ra những mạch nhỏ xíu trên một chiếc đĩa làm từ thạch anh.

Những vật liệu meta mới nhất này phản ứng ỏ biên độ tần số terahertz, biên độ này nằm giữa tia tử ngoại và tia vi sóng, và có thể được làm từ những nguyên tố như đồng, hoặc những hợp chất không có từ tính.

Bức xạ điện từ có thành phần điện và từ. Nhưng những thấu kính quang học thông thường được sử dụng trong camera, kính hiển vi và kính thiên văn lại chỉ phản ứng với một trong hai trường-đó là điện trường. Nguyên nhân là do hầu hết các vật liệu từ tính đều trơ ở các tần số quang học.

Vì vậy, việc khai thác các thành phần điện và từ tính ở các tần số quang học có thể tạo ra những thấu kính hoàn hảo với độ phân giải cao hơn nhiều so với những loại thấu kính quang học thông thường. Những thấu kính này có thể làm nổi bật những điểm nhỏ hơn bước sóng ánh sáng và sẽ chỉ bị giới hạn bởi các vật liệu mà chúng được cấu tạo từ đó.

Giáo sư Pendry ở trường Cao đẳng Luân đôn, Anh Quốc, cho rằng, sự tiến triển của lĩnh vực từ tính học sẽ nâng cao khả năng kiểm soát và sử dụng bức xạ điện từ trong các biên độ tần số này.

Nhưng các nhà khoa học thừa nhận việc đưa những vật liệu meta mới này vào những biên độ tần số đó vẫn rất khó khăn, mặc dù trên thực tế là có thể làm được. Một số chuyên gia trong lĩnh vực này băn khoăn liệu có thể phát triển những vật liệu có khả năng chụp ảnh hoàn hảo ở các tần số quang học hay không.

Đồng tác giả công trình, Giáo sư Willie Padilla của trường Đại học California, San Diego, giải thích: "Về lý thuyết, nếu chúng ta xây dựng các yếu tố mà chúng ta vừa tạo ra ở các tần số terahertz, làm cho chúng thậm chí nhỏ hơn và sau đó tăng chúng lên ở các tần số quang học, thì ta có thể chụp ảnh hoàn hảo ở những tần số này. Nhưng cũng có những hạn chế về lý thuyết đối với việc những yếu tố này hoạt động như thế nào, vì ta chế tạo chúng ngày càng nhỏ đi. Một khi chúng ta biết được là như thế nào thì vật liệu này chỉ dày vài phân tử, thì vẫn chưa rõ là vật liệu này sẽ phản ứng ra sao".

Những vật liệu mới này dựa trên một thiết kế được gọi là cấu trúc "vòng tròn vỡ". Vòng tròn vỡ này tạo ra một mạch mà có thể được điều chỉnh để đạt được một phản ứng từ tính như ý muốn. Chúng rộng khoảng 50 micron, mỏng hơn độ dày của một sợi tóc

Ngay trước mắt, công nghệ terahertz sẽ mở ra một phạm vi những ứng dụng mới.



Các máy quét ở biên độ tần số này được xem như là có tiềm năng lớn. Cho đến nay, việc sử dụng chúng đã bị hạn chế do thiếu các phương pháp rẻ tiền để phát và dò các tia terahertz.

Ông Willie Padilla, đồng tác giả cho biết, các hình ảnh được chụp bằng cách sử dụng các tia terahertz có độ tương phản cao giữa các vật có tỷ trọng tương đương. Vì vậy khi chế tạo một chiếc máy bay, có thể sử dụng các máy quét bằng terahertz để mô tả các bộ phận của máy bay, mặc dù các bộ phận này có tỷ trọng như nhau. Cũng như vậy, terahertz rất có ích cho việc chụp hình trong y học và có ưu thế hơn đó là nó ít gây nguy hiểm hơn tia X, bởi vì sự phát xạ của nó không gây ion hoá.

Các hợp chất này cũng có thể được ứng dụng vào việc nâng cao dung lượng của đĩa CD và DVD và tăng số lượng các mạch điện vừa với các con chíp máy tính.

N.P.A. (theo BBC, 8/3/2004)