Trong ngành công nghệ, các thứ thể hiện ra bên ngoài – như một cỗ siêu máy tính khổng lồ, một màn hình hiển thị to tướng – càng to sẽ càng ấn tượng.thế nhưng ở bên trong những thứ nặng đó, các linh kiện càng nhỏ sẽ càng khiến công nghệ trở nên tinh vi, tiên tiến hơn.
Ngay trong tháng cuối năm này, những nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts - MIT công bố thành tựu mới: họ phát minh ra được kỹ thuật sử dụng tia laser để thu nhỏ vật thể lại xuống mức nano – mức mà kính hiển vi cũng không nhìn thấy được. Họ có thể giảm kích cỡ của một vật khả năng có cấu trúc đơn giản xuống 1000 lần.
Những nhà khoa học có khả năng giảm kích cỡ của một vật thể có cấu trúc đơn giản xuống 1000 lần.
Công nghệ thu nhỏ như bước ra từ phim viễn tưởng có tên điển hình thức là "implosion fabrication", áp dụng được vào việc sản xuất kính hiển vi siêu nhỏ, lense camera của smartphone hay chế tạo những robot siêu nhỏ, giúp đỡ đời sống hàng ngày của con người.
"Nhiều năm nay, nhân loại vẫn cố gắng tạo ra các thiết bị ngày một hiện đại để tạo ra được vật liệu nano", giáo sư Edward Boyden, trưởng ban nghiên cứu công nghệ thu nhỏ cho hay. "Công nghệ này có khả năng áp dụng lên vô số thứ".
Cho dù "đèn pin thu nhỏ" của Doraemon vẫn còn là ước mơ xa vời, thế nhưng những ứng dụng thực tiễn của công nghệ thu nhỏ đã hiện hữu ngay trước thị lực bạn. Ta có thể đưa robot siêu nhỏ đi kèm với thuốc chống ung thư, khi đi vào mạch máu, robot siêu nhỏ sẽ dẫn dường cho thuốc tìm đến đúng tế bào ung thư. Và khi ta có vật liệu nano thì sao? Ta sẽ có nanochip, đồ điện tử sẽ vượt giới hạn nó đang có.
Đây là cấu trúc 3 chiều trước khi được thu nhỏ lại.
Việc thu nhỏ vật liệu cần tới tuy nhiên dụng cụ đơn giản đến bất ngờ: MIT chỉ cần một tia laze và loại gel thấm hút hay có trong bỉm trẻ nhỏ. Những vật liệu vừa nêu đều có sẵn tại bất kì phòng thí nghiệm nào.
Dùng tia laze, các nhà nghiên cứu dẫn đến một cấu trúc mới từ lượng gel thấm hút – cũng giống như kỹ thuật bạn cầm một cái bút, vẽ lên không khí những hình thù 3D vậy. Khi có được cấu trúc đó, họ gắn vật liệu lên đó, có khả năng là kim loại, ADN hay các chấm lượng tử siêu nhỏ. Sau đó, họ sẽ thu nhỏ toàn bộ cấu trúc lại xuống mức nhỏ nhất có thể.
"Cũng giống như ngành nghệ thuật phim và ảnh vậy", cậu Daniel Oran, một trong các nhà nghiên cứu tới từ MIT n. "Một hình ảnh ẩn hình thành nhờ dưa những vật liệu gel nhạy cảm ra ánh sáng. Sau đó, ta có thể chuyển biến hình ảnh ẩn thành hình ảnh thật bằng phương pháp đưa thêm vào các vật liệu khác". Đó là quá trình tạo khung bằng gel thấm hút, rồi gắn vật liệu lên.
Công nghệ mới có thể tạo ra được gần như mọi hình thù ta tưởng tượng ra được.
Mà Daniel Oran so sánh vậy cũng dễ hiểu: bản thân Oran là một thợ ảnh chuyên nghiệp, dự án này bắt đầu từ năm 2014, khi anh cộng tác một sinh viên mới tốt nghiệp khác, anh Samuel Rodriques với kinh nghiệm về ngành vật lý.
Đội ngũ nghiên cứu nhỏ khám phá ra cách thức thu nhỏ vật thể bằng việc đảo ngược một kĩ thuật đơn giản, được chủ yếu giáo sư Boyden phát triển nên nhằm tăng kích cỡ hình ảnh mô não. Quá trình vừa nêu bao gồm việc đưa thêm vật liệu vào gel, làm kích cỡ nó to lớn hơn, dễ quan sát hơn.
Bằng việc đảo ngược quá trình trên, những nhà nghiên cứu có thể tạo được vật thể có kích cỡ nano. Trước thời điểm này, những kĩ thuật dùng tia laser chỉ cho ra được những cấu trúc 2 chiều, thậm chí việc giảm thiểu kích cỡ của vật nguy cơ diễn ra khá chậm chạp và khó thực hiện ở hầu hết những phòng thí nghiệm.
"Thông thường, công nghệ nano sử dụng những công cụ rất đắt đỏ, yêu cầu phải đặt trong phòng vô trùng … Tuy nhiên chúng tôi chẳng cần tới những thứ lằng nhằng đó, vì lẽ giàn thiết bị chúng tôi dựng lên đã đủ để bảo vệ các thứ bên trong rồi", Rodriques nói
Các nhà nghiên cứu lạc quan về tương lai xán lạn: công nghệ này sẽ sớm có mặt ở muôn nơi, thậm chí có khả năng tự làm tại nhà hoặc ở các buổi thí nghiệm trong trường học. Tất cả các vật liệu sử dụng trong công nghệ thu nhỏ mới đều không độc hại, dễ kiếm.
"Khá lá khó tưởng tượng chúng tôi có thể làm được các gì với thứ công nghệ tuyệt vời này", Rodriques nói.
Tin tức khác:
0 Nhận xét:
Đăng nhận xét