Bỏ qua Lệnh Ruy-băng Bỏ qua nội dung chính
 

 Diễn đàn Khoảng không vũ trụ vì tri thức tiện ích và nhân loại – viễn cảnh tương lai.

 
​Siệu vật liệu quang học mới lạ có thể tạo ra loại kính một chiều thực thụ   27-02-2024
Sau nhiều thập kỷ xây dựng lý thuyết dựa trên vật lý, các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc tạo ra một siêu vật liệu quang học mới sử dụng các vật liệu thông thường. Hiệu ứng điện từ tăng cường của nó có thể tạo ra một loại kính một chiều thực thụ và giúp các tấm pin mặt trời hoạt động hiệu quả hơn.


Một siêu vật liệu mới có thể được sử dụng để tạo ra kính một chiều thực thụ

Phản ứng của vật liệu truyền thống đối với điện và từ trường được xác định bởi các nguyên tử và với ánh sáng cũng vậy. Tuy nhiên, trong siêu vật liệu quang học, các nguyên tử được thay thế bằng siêu nguyên tử có thể được thiết kế có cấu trúc sở hữu những đặc tính hiếm thấy trong tự nhiên, tạo điều kiện cho một thiết kế tạo ra phản ứng điện từ độc đáo và cho phép xử lý chính xác ánh sáng ở cấp độ nano.

Khả năng điều khiển và xử lý ánh sáng ở cấp độ nano mở ra nhiều ứng dụng cho siêu vật liệu trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Nay các nhà nghiên cứu tại Đại học Aalto ở Phần Lan vừa tạo ra một siêu vật liệu quang học mới có thể tạo ra loại kính một chiều thực sự.

Ở dạng tổng quát nhất, hiệu ứng điện từ (ME) biểu thị sự kết hợp giữa các tính chất từ và điện của vật liệu. Mặc dù tác động của từ hóa lên các vật liệu truyền thống ở tần số quang là không đáng kể nhưng nó có thể được tăng cường bằng cách sử dụng siêu vật liệu mà ở đó từ hóa có thể được tạo ra bởi thành phần điện của ánh sáng và sự phân cực có thể được tạo ra bởi thành phần từ tính.

Các nghiên cứu trước đây đã chứng minh rằng từ tính mạnh ở tần số vi sóng, tạo ra hiệu ứng ME rõ rệt ở dải phổ này. Dù đã đưa ra lý thuyết cách đây 2 thập kỷ, cho đến nay, vẫn khó có thể hiện thực hóa một loại siêu vật liệu hoạt động ngoài phạm vi đó.

Siêu vật liệu mới dựa vào hiệu ứng điện từ không tương hỗ (NME). Không quá mang tính vật lý, hiệu ứng NME hàm ý rằng các đặc tính từ hóa và phân cực của vật liệu có liên hệ với các thành phần khác nhau của ánh sáng hoặc các sóng điện từ khác.

Tác giả dẫn đầu nghiên cứu Shadi Safaei Jazi cho biết: “Cho đến nay, hiệu ứng NME vẫn chưa dẫn đến các ứng dụng công nghiệp thực tế. Hầu hết các phương pháp được đề xuất sẽ chỉ hoạt động đối với vi sóng chứ không phải ánh sáng khả kiến và chúng cũng không thể được chế tạo bằng công nghệ hiện có”.

Các nhà nghiên cứu đã khắc phục thành công các vấn đề đó bằng cách sử dụng các kỹ thuật công nghệ và chế tạo nano hiện có để tạo ra siêu vật liệu NME quang học 3 chiều mà mỗi siêu nguyên tử riêng lẻ được làm từ các vật liệu thông thường như coban và silic có khả năng tự từ hóa.

Siêu vật liệu mới mở đường cho các ứng dụng cần từ trường bên ngoài mạnh để hoạt động, chẳng hạn như kính một chiều thực sự. Cái gọi là kính “một chiều” hiện nay thực chất chỉ là bán trong suốt, cho ánh sáng xuyên qua theo cả 2 hướng. Nó hoạt động giống như kính một chiều khi có sự chênh lệch về độ sáng giữa 2 bên. Tuy nhiên, kính một chiều dựa trên NME sẽ không yêu cầu sự chênh lệch độ sáng đó vì ánh sáng chỉ có thể đi qua nó theo một hướng.

Safaei nói: “Hãy tưởng tượng có một cửa sổ bằng kính đó trong nhà, văn phòng hoặc ô tô của bạn. Bất kể độ sáng bên ngoài như thế nào, mọi người sẽ không thể nhìn thấy bất cứ thứ gì bên trong, trong khi bạn sẽ có được tầm nhìn hoàn hảo từ cửa sổ của mình”.

Siêu vật liệu này cũng có khả năng làm cho pin mặt trời hoạt động hiệu quả hơn bằng cách ngăn chặn sự phát nhiệt mà các cell pin hiện tại tỏa ra về phía mặt trời, làm giảm lượng năng lượng mà chúng thu được.

LH (Đại học Aalto)

In nội dung
Các tin đã đăng ngày
Chọn một ngày từ lịch.
 

 THÔNG BÁO

 
 

 Thủ tục hành chính

 
 

 Hình ảnh hoạt động

 
Video clip
  • Ứng dụng công nghệ đèn LED trong sản xuất đạt hiệu quả cao
  • Đoàn xúc tiến đầu tư tại Đài Loan làm việc với Công ty Công nghệ sinh học Vạn Bảo Lộc
  • Đồng Nai là tỉnh đầu tiên được đo hàm lượng vàng
  • Công bố chỉ dẫn địa lý cho chôm chôm Long Khánh
  • Hội thảo nhân rộng mô hình ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp
  • Hội nghị cán bộ công chức và triển khai nhiệm vụ khoa học và công nghệ năm 2015
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 2
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 1
  • Nhiều trạm xăng dầu sử dụng công nghệ cao gắn chíp qua mắt người tiêu dùng và các cơ quan chức năng
  • Ký kết thỏa thuận hợp tác với trường Đại học Okayama (Nhật Bản)

  • Hình ảnh liên kết
    Liên kết website trong tỉnh
    Liên kết website các tỉnh
    Lượt truy cập