Động cơ ánh sáng
Từ nguyên lý hội tụ ánh sáng, năng lượng Mặt trời chiếu vào gương, ánh sáng phản chiếu, hội tụ vào động cơ, nhóm các nhà khoa học Viện Vật lý thuộc Viện KH&CN Việt Nam đã làm động cơ hoạt động, biến năng lượng ánh sáng thành điện năng, cơ năng.
Ts. Nguyễn Thế Hùng – Chủ nhiệm công trình cho biết, những ngày thử nghiệm đầu tiên nhóm nghiên cứu đã dùng giấy bạc dán lên chiếc gương lõm tự chế, nguồn nhiệt hội tụ đã đốt cháy giấy, dây điện. Được sự giúp đỡ của đồng nghiệp, ông tìm được chiếc gương lõm của Nga với đường kính hơn 40cm có độ chính xác cao, khả năng hội tụ ánh sáng chính xác, nhiệt độ thu gom có thể nung đỏ thanh sắt.
Từ nguyên lý tích, tản nhiệt trong tự nhiên, ông suy đoán về cột mốc năng lượng thứ ba có khả năng thu năng lượng từ ánh nắng Mặt trời để làm nóng không khí trong động cơ. Khí nóng bị giãn nở, sinh ra lực đẩy, làm xi lanh chuyển động. Từ đó, ông nghĩ đến việc thiết kế chiếc động cơ chạy bằng ánh nắng Mặt trời.
Súng laser làm bất tỉnh và làm sống lại sinh vật
Các nhà khoa học đã chế tạo một loại súng laser kiểu phim Star Trek có thể vừa làm bất tỉnh vừa làm sinh vật sống lại. Tuy nhiên, cho tới nay loại vũ khí này, đang sử dụng một dạng ánh sáng đặc biệt, chỉ được sử dụng cho những con sâu nhỏ, không đe dọa tính mạng chúng.
Kiểm soát laser giúp dự trữ ánh sáng
Một phương pháp để lưu trữ và “lặp lại” xung ánh sáng đã được phát hiện bởi một nhóm nghiên cứu đến từ trường Đại học quốc gia Australia (ANU), cho phép ánh sáng tia laser hoạt động như một bộ nhớ quang học mềm dẻo và có khả năng hỗ trợ cho việc mở rộng phạm vi của các hệ thống thông tin lượng tử. Kết quả nghiên cứu này là một ứng dụng lý tưởng cho việc tạo ra các hạt tinh thể nano với độ đồng đều cao.
Những công nghệ như mật mã lượng tử đang được phát triển để gửi những thông tin bảo mật đã được mã hóa vào một chùm ánh sáng dựa trên các tính chất của vật lý lượng tử. Tuy nhiên, hiện nay các hệ thống này không thể kéo dài vượt quá khoảng cách 50 – 100 Km, bởi vì ngoài phạm vi đó, nhiều thông tin sẽ bị mất.
Nhưng nhóm nghiên cứu đến từ Trung tâm Quang học lượng tử – Nguyên tử ARC thuộc trường Đại học ANU đã chứng minh làm thế nào để những hạt photon có thể được sử dụng nhằm tạo ra một thiết bị bộ nhớ lượng tử, nghĩa là các xung ánh sáng có thể được giữ lại, lưu trữ và sau đó giải phóng theo nhu cầu. Như vậy, thiết bị sẽ là một phần quan trọng, có thể mở rộng phạm vi giao tiếp lượng tử an toàn.
Có thể dùng ánh sáng để kết nối mạng Internet
Các nhà nghiên cứu Mỹ thuộc trường Đại học Boston cho rằng trong một tương lai không xa nữa, ánh sáng có thể được sử dụng làm môi trường để kết nối Internet từ điện thoại hoặc máy tính cá nhân.
Có lẽ điều này sẽ làm chúng ta ngạc nhiên nhưng nó lại có cơ sở khoa học vững chắc. Bởi, thực tế, ánh sáng hồng ngoại đã được các nhà khoa học sử dụng để truyền tín hiệu từ những thiết bị điều khiển từ xa (remote) đến các thiết bị đầu cuối như tivi, đầu DVD… Thậm chí gần đây, các thiết bị chiếu sáng trong gia đình cũng được điều khiển qua các thiết bị điều khiển từ xa, thậm chí qua Internet.
Hiện nay, các nhà khoa học đang tập trung vào việc nghiên cứu khả năng truyền tín hiệu của ánh sáng phát ra từ đèn LED điện tử (LED là viết tắt của Light Emiting Diode, có nghĩa là điốt phát quang), vì loại đèn này tiêu thụ ít năng lượng, lại có tuổi thọ cao.
Một ưu điểm nữa của đèn LED là cho phép người sử dụng lựa chọn màu sắc phát sáng. Thomas Little, kỹ sư máy tính của trường Đại học Boston cho biết: “Chúng ta có thể cung cấp giải pháp truyền tín hiệu tới bất kỳ đâu, miễn là có ánh sáng”.
Việc sử dụng ánh sáng vào mục đích truyền tín hiệu không phải là điều gì mới mẻ. Ngay từ thời xa xưa, người La Mã cổ đại đã biết sử dụng đèn hiệu để truyền tín hiệu giữa các pháo đài bị bao vây, hay dùng đèn biển để báo tin cho các tàu thuyền đang ở ngoài khơi.
Gần đây, Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) và một số cơ sở nghiên cứu của quân đội Mỹ đang tiến hành nghiên cứu tia laser, một dạng ánh sáng mật độ cao, để ứng dụng vào truyền thông.
Hầu hết các công nghệ truyền thông không dây (vô tuyến, radio) hiện nay được thực hiện trên sóng radio. Phương pháp này dễ gây ra tình trạng nghẽn mạng hoặc truyền thông tin chậm do “phải chen chúc nhau” trên cùng một dải tần của các thiết bị.
Little nói: “Hãy hình dung giống như trong một tiệc rượu cocktail, những tiếng ồn ào cứ ngày một gia tăng khi tất cả mọi người chẳng nghe thấy gì mà ai cũng cố nói”.
Theo Little, việc truyền thông bằng ánh sáng sẽ cho phép chúng ta tránh được những trở ngại trên, bởi vì từng thiết bị sẽ nhận được tín hiệu riêng biệt truyền đến, cho dù tín hiệu đó đến từ một tia laser hay một chùm tia sáng.
Nguyên lý của phương pháp truyền thông mới sẽ là: các thông tin sẽ được truyền từ một route (thiết bị cho phép các gói dữ liệu dọc theo mạng, gọi tắt là bộ định tuyến) không dây tới các đèn LED được bố trí trong một khoảng không gian kín nhất định (chẳng hạn như một căn hộ). Từ đây các đèn LED sẽ truyền dữ liệu tới các thiết bị cần kết nối Internet, chẳng hạn như máy tính, điện thoại…
Dữ liệu truyền đi từ đèn LED sẽ không thể nhìn thấy được bằng mắt thường.
Thomass Little cho biết thêm: “Phương pháp truyền thông này có tính bảo mật rất cao, vì ánh sáng không thể xuyên qua tường như sóng radio nên không thể thoát ra khỏi 4 bức tường nhà bạn để người khác có thể dùng trộm”.
Hiện tại, kỹ sư Thomass Little và các đồng nghiệp đã phát triển giao thức làm việc giữa route với các bóng đèn LED.
Little cho biết, đèn LED hiện được sử dụng rất phổ biến trong các máy tính, chẳng hạn như các thiết bị chỉ báo trạng thái làm việc và có giá thành rất rẻ. Nhưng thực tế, để có thể thực hiện được việc truyền thông tin và chiếu sáng thì phải cần đến loại đèn LED có giá thành cao hơn nhiều – tối thiểu phải từ 30 USD trở lên.
Tuy nhiên, bóng đèn LED lại tiêu thụ ít điện năng và có tuổi thọ trung bình tới hơn 50.000 giờ, lớn hơn nhiều so với loại đèn sợi đốt (khoảng 1.000 giờ). Chính vì vậy, theo Little, những lợi ích đó có thể sẽ làm cho giá thành của bóng đèn LED giảm trong 5-10 năm tới. Đây thực sự là một cơ hội tốt cho ngành sản xuất đèn LED./.
Quân đội Mỹ sẽ tác chiến với tốc độ ánh sáng
Việc quân đội Mỹ chiến đấu với những nhóm khủng bố và kẻ thù bằng vũ khí laser, vốn chỉ được nhìn thấy trong cá bộ phim khoa học viễn tưởng như Chiến binh vũ trụ và Star Trek, sẽ chỉ còn là vấn đề thời gian trong thực tế.
Quân đội Mỹ đã “vẽ” lên viễn cảnh chiến tranh laser trong tương lai, sử dụng các loại vũ khí cực chính xác dựa trên sức mạnh sắc bén của các tia sáng năng lượng cao.
Theo thông tin mới nhất, quân đội nước này đã có trong kho vũ khí đồ sộ của mình loại súng vốn chỉ có trong khoa học viễn tưởng, súng bắn tia năng lượng.
Biến laser thành vũ khí siêu việt
Nguồn tin từ người phát ngôn Boeing, một nhà thầu lớn của Lầu Năm góc, cho biết, đã có trong tay một loại vũ khí laser có thể nâng cao khả năng phản công lại pháo, súng cối, máy bay không người lái và thậm chí cả tên lửa của đối phương.
Chương trình của Boeing là một trong những dự án hàng đầu dành riêng cho Bộ Quốc phòng Mỹ. Tuần trước hãng này chấp nhận cho phép xe tải quân dụng của nhà sản xuất quốc phòng Oshkosh đưa hệ thống kiểm soát tia laser vào chiến trường.
Thiết bị này là một phần trong kế hoạch của quân đội Mỹ, được gọi là Thao diễn Công nghệ Laser Năng lượng cao (HEL-TD), hướng tới những cuộc chiến tranh trong tương lai, cho phép quân đội chiến đấu với tốc độ ánh sáng.
“Hệ thống này hiện vẫn chưa đi vào sản xuất kỹ thuật. Boeing mới chỉ xây dựng một phiên bản thử nghiệm, dành riêng cho thao diễn”, Marc Selinger, phát ngôn viên của đơn vị hệ thống phòng thủ tên lửa của Boeing, khẳng định.
Áo tàng hình sắp thành hiện thực
Các nhà khoa học Đức vừa chế tạo thành công vật liệu có khả năng “bẻ cong” đường đi của tia sáng khiến con người không thể nhìn thấy vật thể trong không gian ba chiều.
Với loại siêu vật liệu có thể giấu mình trước con mắt của người, chúng ta có thể chế ra những đồ vật mà người không nhìn thấy. Và như vậy, ước mơ của các cô cậu bé về những chiếc áo tàng hình như trong truyện cổ tích sẽ không còn là điều viển vông nữa.
BBC cho biết, trong những năm qua giới khoa học đã phát minh một số thiết bị có khả năng “hô biến” vật thể trước cặp mắt con người. Một số thiết bị có khả năng làm chệch hướng đi của ánh sáng từng được chế tạo trước đây. Tuy nhiên, với những thiết bị này thì vật thể chỉ trở nên tàng hình khi người xem nhìn ở một góc nào đó. Nếu nhìn ở góc khác, vật thể sẽ lộ ra.
Ánh sáng bẻ cong vật chất
Từ thế kỷ trước, giới khoa học đã phát hiện vật chất có khối lượng lớn có thể bẻ cong ánh sáng. Thế nhưng, gần đây, các nhà khoa học Mỹ lại khám phá ra một điều ngược lại, ánh sáng có thể bẻ cong vật chất.
Trong phòng thí nghiệm tối, các nhà khoa học nối những hạt nano với nhau thành một dải. Dải hạt nano ban đầu là hình dẹt, nhưng khi bị tia sáng chiếu, cuối cùng chúng tạo ra đường cong, hình thành một xoáy ốc.
Công nghệ quang phổ giúp tìm kiếm mộ
Các nhà khoa học thuộc ĐH Mc Gill (Canada) vừa phát triển thành công một kỹ thuật thăm dò mới có tên gọi Hình ảnh quang phổ siêu cao (HI), có thể phát hiện sự thay đổi nhỏ nhất của ánh sáng phát ra từ cây cối hay đất do có xác đang phân hủy.
Từ một nghiên cứu về phản ứng của đất lên thực vật, Giáo sư Andre Costopoulos cho rằng, xác động vật phân hủy sẽ ảnh hưởng đến lượng diệp lục có trong lá cây. Nếu đo lượng biến đổi này, việc tìm kiếm động vật bị chôn vùi sẽ trở nên dễ dàng.
Họ trang bị một máy bay với hai máy quay. Máy thứ nhất để ghi nhận ánh sáng trong phổ nhìn thấy và ánh sáng tử ngoại. Máy thứ hai để ghi nhận tia tử ngoại và ánh sáng có bước sóng dài hơn. Thiết bị có tên gọi là Hình ảnh quang phổ siêu cao (HI). “Chỉ cần có sự mục rữa là bạn có thể thấy sự khác biệt bằng thiết bị này”, giáo sư Costopoulos nói.
Nhờ HI, họ phát hiện 25 ngôi mộ không được đánh dấu, một vài mộ trong số đó nằm ở độ sâu gần 2,5m. Ông Costopoulos nhận định: “Chỉ bằng một chuyến bay, chúng tôi đã thu thập được lượng thông tin gấp bốn, năm lần so với 9 tháng đào bới như trước đây.”
Pin mặt trời Plasmonic – nghệ thuật bắt giữ ánh sáng
Nghiên cứu mới ứng dụng hiệu ứng plasmon đã khắc phục hạn chế trước đây về khả năng hấp thụ ánh sáng để chuyển hóa thành điện năng của pin mặt trời.
Từ trước đến nay, tồn tại chủ yếu hai loại pin mặt trời: loại thường và loại màng mỏng làm từ silicôn hoặc tê-lu-rit cadium nhưng chúng đều gặp những rắc rối về chi phí hay hiệu năng.
Thạc sĩ Kylie Catchpole, ĐH Quốc gia Australia ở Canberra đã nghiên cứu nhằm giải quyết được vấn đề khó khăn của cả hai loại pin trên, tạo ra loại pin mới có hiệu suất cao. Ý tưởng đến với cô, đó là Plasmonic, một đặc tính quang học kỳ lạ của kim loại.
Triển khai dự án sản xuất điện bằng động cơ ánh sáng
Dự án Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống phát điện sử dụng năng lượng mặt trời theo nguyên lý tích tản (động cơ chạy bằng ánh sáng) do TS Nguyễn Thế Hùng, Viện Vật lý (Viện Khoa học – công nghệ VN) chủ trì vừa được Bộ Khoa học – công nghệ quyết định cho thực hiện trong năm 2011.