Theo Dõi Tiến Bộ Khoa Học Kỹ Thuật Ngày Nay
:
Những lọai áo choàng ( khóac ) tàng hình
G S Tôn thất Trình
Cách đây chưa đầy một năm chúng tôi đã nói qua về tàu ngầm tàng hình của
Hải quân Hoa Kỳ. Nay chúng tôi xin gíới thiệu những linh kiện sắp có nay mai, sẽ giúp chúng
ta che dấu mọi vật thể khỏi ánh sáng,
tiếng động ( âm thanh ), nước và có thể ngay cả động đất nữa đó. Chíếu theo Adam Piore, một biên tập viên nguyệt san Khám phá – Discover ( Hoa
Kỳ ) ở số tháng 7- 8 năm 2012.
Năm 2006, Harry Potter nổi tiếng
như cồn ở thế giới công nghệ. Năm đó, một nhóm nhà khoa học kỹ thuật tại viện
đại học Duke, xây dựng một linh kiện thô
sơ để che dấu các vật thể, không mấy khác thiếu niên thần đồng khóac áo chòang
làm vô hình. Thế nhưng ngày nay ở ngành kỷ thuật cũng như trong phim xi
nê Harry Potter đã là những tin tức cũ rì rồi. Sáu năm qua, các nhà khoa học
đã vượt xa ngòai đơn thuần không nhìn
thấy được : nếu họ đã xây dựng ra các áo
choàng khóac các làn sóng ánh sáng, vậy
tại sao họ lại không họa kiểu
những vật liệu che khuất mất
tiếng động và luôn cả
các làn sóng đại dương ?.
Một lọat áo choàng tàng hình
nay đang trong thời kỳ phát triển,
mọi áo đều làm ra theo một nguyên tắc căn bản cũng như kiểu mẩu đầu tiên. Khi
chúng ta nhận thức ra một vật thể, thật
sự là chúng ta dò ra những rối lọan tạo ra
khi những làn sóng năng lượng dội nẩy lên khỏi nó.
Áo choàng Duke, tạo dựng từ một cấu tạo
tổng hợp tên gọi là vật liệu mêta - metamaterial , ngăn
ngừa những rối lọan này bằng cách bẻ cong
các làn sóng ánh sáng quanh vật thể , giúp chúng tiếp tục chảy như nước trên dòng quanh tảng
đá như ở hình đính kèm. Chắc chắn là kỷ thuật không chỉ giới hạn cho
ánh sáng mà thôi. Ở họa kiểu mới nhất, kỷ thuật đã được áp dụng để đeo mặt nạ che khuất mọi làn sóng khác, với tiềm năng nhắm đích ô
nhiễm tiếng động và bảo vệ, các thành phố - thị trấn khỏi các động đất. Trong lúc đó, các nhà khoa
học tiếp tục đeo đuổi ý niệm tàng hình -
không nhìn thấy được , công trình lẽ
dĩ nhiên là tiếng sét náo động mọi giới
tuần tra quân sự. Như vậy, tóm
tắt là các áo chòang tàng hình làm bằng
vật liệu công nghệ, bẻ cong ánh sáng và
các làn sóng khác quanh một vật thể . Vì
không có làn sóng nào lui lại đến người quan sát, vật thể ( hay người nào đó ) khóac chòang trở
thành không còn có thể dò ra được
nữa. Hình như Việt Nam
1- Áo chòang che ánh sáng nhìn thấy được- visible light cloak.
-Kỹ thuật: Một nhóm nhà vật
lý học do Tolga Ergin và Joachim Fischer lãnh đạo. Viện đại học
Kỷ thuật Karlsuhe, Đức quốc , năm ngóai
, xây dựng một lọai vải vóc , lần đầu
tiên đã làm cho một vật thể khóac chòang
trở nên tàng hình đối với mắt người ở bất cứ góc độ nào .
-Làm bằng gì vậy : một polymer
tổng hợp cứng rắn gồm những thanh ( thẻ) bé tí xíu, cách nhau chừng 350 nanômét ( một nanô mét = một phần
tỉ của một mét), một lỗ trống đủ bé
nhỏ để thao tác các làn sóng nhìn thấy
được.
-Cách nào nó họat động: như là một thử nghiệm, các nhà khảo cứu đặt áo chòang trên một mặt bằng phẳng lì có
một bướu nhỏ ở giữa. Áo chòang bẻ cong các tia ánh sáng đang tiến tới nơi và làm dội
nẩy lui khi chúng đụng nhằm một mặt bằng phẳng lì. Các người quan sát không bao
giờ biết được là bướu hiện diện.
-Ứng dụng: Ngay bây giờ ,
áo chòang này chỉ có thể che dấu những khuyết tật nhỏ trên mặt bằng phẳng lì. Nhưng rồi đây, các nhà khoa học hy vọng sẽ làm tăng kích thước để che
dấu các vật thể lớn hơn nhiều ở bất cứ
nơi nào trong không gian. Cơ quan Khảo cứu các Dự án Tiên tiến Quốc phòng –
DARPA , Hoa Kỳ , đã bắt đầu đầu tư chế tạo vật liệu mê ta từ năm 2001 và dù
DARPA không muốn tiết lộ các ý định đặc thù, cơ quan sẽ thích thú về các lọai áo chòang có cơ che dấu được binh lính và các thiết bị
quân sự.
2- Áo chòang khóac che dấu tiếng động (âm thanh )– sound cloak
-Kỹ thuật : Năm ngóai, nhóm kỹ thuật viện Duke do kỷ sư
Steven Cummer lảnh đạo đã xây
dựng một lọai áo choàng là cho một vật thể không còn nhìn thấy được những làn
sóng tiếng động.
-Làm bằng gì vậy: những tờ plastic lũng lỗ, dày 1 mm, được xếp
chặc nhau ( làm công nghệ các áo chòang này hiện nay thật khó khăn và không
quyến rũ gì. Các lồ hổng ở các tờ và
cách xếp đặt giúp áo choàng thao tác các làn sóng tiếng động.
-Cách nào nó họat động :
Nó che dấu một vật thể tượng tư
áo chòang Ergin che dấu ánh sáng.
Cummer dặt những tờ lũng lỗ này trên một khối gỗ dài 10 cm . Áo chòang
bẻ cong ánh sáng đang tiến tới khối cho nên
chúng né tránh được vùng khóac chòang và dội nẩy trở lui như thể là chúng không có mặt ở đó. Nếu khối có tai,
nó cũng không nghe được bất cứ tiếng
động nào bên ngòai áo chòang .
-Ứng dụng: các áo chòang âm thanh có thể điều khiển
hướng các làn song âm thanh quanh luồng
và cột ở một đại sảnh hòa tấu cung cấp
cho mỗi ghế độ vang âm tòan mỹ hay chận đứng
ô nhiểm tiếng ồn ào từ bạn đồng nghiệp
trò chuyện ở phòng nhỏ láng giềng
ngăn ra. Những áo chòang này có thể che
dấu các tàu ngầm ( tiềm thủy đỉnh ) từ các nhịp sonar địch, dù rằng Cummer xem đó là một thách thức lớ , vì ông không
thể gỏ -vỗ những lớp plastic dày cộm vào tàu ngầm quân sự .
3- Áo chòang khoác che dấu
động đất - earthquake cloak
-Kỹ thuật : Tháng hai năm 2012,
Sang-Hoon Kim ở viện đại học Biển Quốc gia ( Hàn quốc – Nam Hàn )
Mokpo và Mukunda Das Viện đại học quốc
gia Úc trình bày một bản vỗ về các áo chòang
điạ chấn có cơ bảo vệ các xây cất
khỏi bị động đất phá hủy.
-Làm bằng gì
vậy : một
dàn trãi những trụ bê tông khổng lồ, đường kính
18 đến 60 m, mỗi trụ khoan nhiều
lỗ nhỏ hầu thao tác các làn sóng địa
chấn. Trụ đặt dưới mặt đất, xếp đặt bao quanh nền công trình xây cất.
-Cách
nào nó họat động: Các làn sóng địa
chấn lan tràn qua Trái Đất như thể các
làn sóng âm thanh qua không khí, cho nên ý niệm cũng tương đương với áo chòang
âm thanh. Khác biệt là các kỷ sư không chỉ muốn điều khiển hướng các làn sóng địa chấn quanh các xây cất, vì
làm như vậy cuối cùng ra sẽ làm hư hại các
cơ cấu khác. Đây là lúc bê tông dày tiến
vào: khi các trụ đẩy lui các làn sóng địa chấn, chúng cũng hấp thu vài năng lượng
làn sóng, chuyễn hóa nó thành nhiệt lượng và âm thanh. Xây cất khóac áo chòang sẽ tuồng như không rung
động nữa, trong khi các xây cất chung quanh nó sẽ bị một động đất yếu hơn nhiều
.
-Ứng dụng : Mục đích bảo vệ các lò hạt
nhân, đập, phi trường, các phòng ốc chánh phủ, các cơ cấu nhạy cảm và khẩn thiết khỏi bị động đất làm
thiệt hại. Kim hy vọng sẽ hỏi ý kiến các
kỷ sư xây cất các kiểu mẩu thử nghiệm kích thước nhỏ.
4- Áo chòang che dấu nước – water cloak
-Kỹ thuật : năm 2011, hai kỹ sư
viện đại học Duke Yaroslav Urzhumov và David Smith đề nghị
những phương cách khoác chòang
các tàu chiến, khi chúng di chuyễn trong nước .
-Làm bằng gì vậy : Một mạng lưới
cánh quạt và bơm nho nhỏ đẩy nước lui ra cho vào túi đáy tàu.
-Cách nào nó họat động : Khi
tàu phát tiếng động đi tới, nó lôi kéo nước dọc theo nó và để lại phía sau một
vết lằn tàu chạy. Vật khéo léo của Urzhumov sẽ
múc nước trước mũi tàu, hướng
nước quanh tàu và giải tỏa nước sau đuôi
tàu. Nước sau tàu sẽ di chuyễn cùng một
tốc độ và cùng một chiều ướng như thể ở phía trước tàu. Thành quả: tàu sẽ lướt đi xuyên qua nước mà không làm
nước rối lọan.
-Ứng dụng: Urzhumov nói rằng
các tàu thủy sẽ không khóac choàng được đến cả chục năm nữa,
nhưng lợi ích đáng chờ đợi. Các tàu thủy có thể chạy mau lẹ hơn, vì chúng không
bị nước quanh tàu cọ sát nhiều. Chúng
cũng sẽ khó lòng điểm chấm hơn, vì không
có dấu vết sau chúng. Nếu có điều gì
tương tự làm cho các sĩ quan hải quân
chảy nước miếng ( nước giải ) đó là :
Hải quân Hoa Kỳ đang giúp tài trợ nghiên
cứu Duke.
Những áo chòang khác đang được xây dựng, che dấu ( làm mặt nạ ) các vật
thể tránh nhiệt lượng và từ trường –
magnetic fields. Tháng giêng 2012, các
nhà vật lý học đã tạo ra một linh kiện
che dấu luôn cả một sự cố tòan diện.
( Irvine
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét