Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ hai, 19/01/2015 21:27 (GMT+7)

Lăng kính siêu vật liệu tạo ra cầu vồng ngược

(a) Hình minh họa lăng kính siêu vật liệu, bao gồm một ngăn xếp các bảng mạch và các dải kim loại, được chiếu sáng bằng một ăng-ten điện tử. (b) Ảnh chụp nguyên mẫu lăng kính siêu vật liệu được chế tạo. (c) Ảnh chụp thiết lập thí nghiệm. Ảnh: Morgado, et

Các nhà nghiên cứu, Tiago A. Morgado và các cộng sự, từ Đại học Coimbra, Viện Đại học Lisbon và Đại học Lisbon, Bồ Đào Nha, đã công bố việc tạo ra một cầu vồng ngược trong dải vi sóng của quang phổ bằng lăng kính mới này trong một bài báo gần đây trên tạp chí Applied Physics Letters.

 Lăng kính mới được làm bằng siêu vật liệu, là các vật liệu nhân tạo có các tính chất không thường thấy trong các vật liệu tự nhiên. Trong trường hợp này, tính chất không điển hình là cấu trúc liên kết không cục bộ, đưa đến sự khúc xạ mạnh hơn các bước sóng dài hơn và cầu vồng đảo ngược.

 Như các nhà khoa học giải thích, các vật liệu tinh thể tự nhiên như thủy tinh và nước có cấu trúc cục bộ, trong đó các nguyên tử nằm riêng biệt tại các điểm lưới và chỉ tương tác chủ yếu với các nguyên tử láng giềng gần nhất của chúng. Ngược lại, các nguyên tử trong các siêu vật liệu mới được kết nối hoàn toàn với nhau bằng dây kim loại bắt chéo tạo ra cấu trúc không cục bộ. Trong cấu trúc không cục bộ này, phản ứng của mỗi nguyên tử với ánh sáng về cơ bản là bị ràng buộc (vướng víu) với những phản ứng của các nguyên tử khác, ngay cả những phân tử ở xa trong tinh thể.

 Phản ứng liên kết với nhau, không cục bộ này của các nguyên tử làm thay đổi cách siêu vật liệu phân tán các tần số khác nhau của ánh sáng, tạo ra một hiệu ứng được gọi là “tán sắc dị thường.” Điều không bình thường là chỉ số khúc xạ của vật liệu và do đó các góc truyền của ánh sáng, tăng lên khi tần số giảm. Điều này trái ngược với những gì xảy ra trong các giọt nước hay một lăng kính thủy tinh thông thường.

 Trong siêu vật liệu này, khi tần số của ánh sáng tăng thì góc truyền của ánh sáng giảm. Điều này có nghĩa là các bước sóng dài hơn khúc xạ nhiều hơn so với các bước sóng ngắn hơn, ngược lại những gì xảy ra trong vật liệu thông thường.

 Các nhà khoa học đã chứng minh trong cả thí nghiệm và mô phỏng việc siêu vật liệu không cục bộ này có thể tạo ra một cầu vồng ngược. Nguyên mẫu của họ bao gồm một chồng 297 bảng mạch được in bằng các dải kim loại rộng 0,25 mm để kết nối phản ứng của các nguyên tử. Mặc dù nguyên mẫu này chỉ hoạt động trong dải vi sóng, hiện tượng này cũng có thể được chứng minh trong các phần hữu hình khác của quang phổ trong các thí nghiệm trong tương lai.

 “Chúng tôi hiện đang tìm cách khám phá cách thực hiện vật liệu không cục bộ của chúng tôi tại các tần số quang học”, đồng tác giả, GS. Mario Silveirinha tại Đại học Coimbra, cho biết. “Điều này là khá thách thức từ quan điểm kỹ thuật, nhưng chúng tôi tin rằng có thể thực hiện được”.

 Bên cạnh việc tạo ra một cầu vồng ngược, siêu vật liệu này và tính chất tán sắc dị thường của nó có thể có những ứng dụng hữu ích khác. Một trong những ứng dụng đó là cải thiện các công cụ quang học bằng cách làm giảm biến dạng hình ảnh.

 “Do sự phân tán vật chất bình thường, các thấu kính thủy tinh đơn vật liệu thông thường không thể tập trung tất cả các thành phần quang phổ của ánh sáng vào cùng một điểm, ngay cả trong các trường hợp lý tưởng, nơi các ảnh hưởng của nhiễu xạ là không đáng kể,” Silveirinha nói. “Do đó, hình ảnh được tạo ra bởi một thấu kính thủy tinh có thể có biến dạng và trong trường hợp này, hệ thống quang học được cho là bị quang sai màu sắc.

 “Một khả năng thú vị được tạo ra bởi sự phân tán vật liệu dị thường là việc sửa quang sai màu sắc. Chúng tôi đã cho thấy bằng cách đậy nắp thấu kính thủy tinh thông thường với độ phân tán vật liệu bình thường bằng một siêu vật liệu thiết kế phù hợp với tán sắc dị thường, nó có thể ngăn chặn những tác động phân tán vật chất và loại bỏ quang sai màu sắc cho tất cả các bước sóng ánh sáng. Điều này có thể cung cấp một lộ trình thú vị để cải thiện các công cụ quang học nhạy với quang sai màu sắc. Các ứng dụng đầy hứa hẹn khác của siêu vật liệu không cục bộ này bao gồm dẫn sóng các bước sóng siêu nhỏ và tập trung bằng các thấu kính phẳng dựa trên khúc xạ âm”.

Xem Thêm

Phát huy vai trò, trách nhiệm của đội ngũ trí thức trong sự nghiệp đổi mới, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc
Ngày 25/6/2025, tại Tp. Huế, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) chủ trì, phối hợp với Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố Huế (Liên hiệp Hội TP. Huế) tổ chức Hội thảo “Phát huy vai trò, trách nhiệm của đội ngũ trí thức để góp phần tích cực cho sự nghiệp đổi mới, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc theo tinh thần Nghị quyết số 45-NQ/TW ngày 24/11/2023”.
An Giang: 8 giải pháp thực hiện đột phá phát triển khoa học công nghệ
Đến nay, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội tỉnh) đã tập hợp được 40 hội, tổ chức thành viên với 9.554 hội viên cá nhân, trong đó có hơn 3.451 hội viên trí thức. An Giang xác định và đề ra mục tiêu về đột phá phát triển khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số (KHCN, ĐMST, CĐS) đến năm 2030.
Thanh Hoá: Hội thảo KH về giải quyết tình trạng thiếu lao động ở nông thôn, lao động trực tiếp tham gia SX nông nghiệp
Sáng ngày 27/5/2025, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội) phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ, Viện Nông nghiêp tổ chức Hội thảo khoa học với chủ đề “Giải pháp giải quyết tình trạng thiếu lao động sản xuất ở khu vực nông thôn, lao động có kỹ thuật, tay nghề cao trực tiếp tham gia sản xuất nông nghiệp, nhất là nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao, nông nghiệp hữu cơ”.
Bình Thuận: Đẩy mạnh ứng dụng khoa học, công nghệ vào sản xuất
Sáng ngày 27/5, tại thành phố Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh tổ chức hội thảo khoa học với chủ đề “Giải pháp đột phá trong ứng dụng tiến bộ khoa học, công nghệ vào thực tiễn quản lý và sản xuất trên địa bàn tỉnh Bình Thuận”.

Tin mới

Diễn đàn Dầu khí và Năng lượng 2025: Thúc đẩy hình thành hệ sinh thái năng lượng an toàn, hội nhập
Ngày 28/7, Diễn đàn Dầu khí và Năng lượng thường niên 2025 với chủ đề “Chuyển dịch năng lượng: Tầm nhìn và Hành động” đã diễn ra tại Hà Nội do Hội Dầu khí Việt Nam (Hội DKVN) phối hợp cùng Tập đoàn Công nghiệp - Năng lượng Quốc gia Việt Nam (Petrovietnam) tổ chức. Diễn đàn là một trong những sự kiện quan trọng Chào mừng Đại hội đại biểu Đảng bộ Petrovietnam lần thứ IV, nhiệm kỳ 2025-2030.
Đoàn công tác VUSTA tham dự Cuộc họp lần thứ 33 Đại hội đồng FEIAP tại Thái Lan
Từ ngày 23-25/7/2025, đoàn công tác của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) do ông Nguyễn Quyết Chiến - Tổng Thư ký làm Trưởng đoàn đã tham dự Cuộc họp lần thứ 33 Đại hội đồng Liên đoàn các tổ chức Kỹ thuật châu Á - Thái Bình Dương (FEIAP) tại Bangkok, Thái Lan. Tham gia đoàn công tác có đại diện Ban Khoa học và Hợp tác quốc tế, Văn phòng VUSTA.
Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng dự Lễ kỷ niệm 50 năm thành lập Hội Khoa học Kinh tế Việt Nam
Hội Khoa học Kinh tế Việt Nam được thành lập ngay sau giải phóng năm 1975. Trong suốt 50 năm qua, Hội đã có nhiều đóng góp quan trọng cho hoạt động tư vấn chính sách đối với các vấn đề trọng đại của đất nước. Gần đây nhất là phản biện trong góp ý văn kiện Đại hội XIII và XIV của Đảng, các đề án tăng trưởng xanh, đường sắt cao tốc, quy hoạch vùng và dự thảo nhiều chính sách kinh tế quan trọng...
Lãnh đạo VUSTA tham dự Hội nghị IAS 2025
Đoàn công tác của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) do PGS.TS Phạm Ngọc Linh, Phó Bí thư Thường trực Đảng ủy, Phó Chủ tịch VUSTA, Giám đốc Ban Quản lý dự án Quỹ Toàn cầu - VUSTA về phòng, chống HIV/AIDS làm trưởng đoàn đã tham dự Hội nghị Khoa học quốc tế về phòng, chống HIV/AIDS 2025 (Hội nghị IAS 2025) tại Rwanda từ ngày 12/7 đến ngày 17/7/2025.
Thắp nến tri ân nhân Kỷ niệm 78 năm Ngày Thương binh Liệt sĩ
Ngày 24/7, nhân kỷ niệm 78 năm Ngày Thương binh - Liệt sĩ (27/7/1947–27/7/2025), Đoàn TNCS Hồ Chí Minh Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam phối hợp cùng Đoàn Thanh niên Hội Nhà báo Việt Nam và Liên minh Hợp tác xã Việt Nam trang trọng tổ chức Chương trình “Thắp nến tri ân” tưởng niệm các Anh hùng liệt sĩ tại Nghĩa trang Mai Dịch (Cầu Giấy, Hà Nội).