Kính áp tròng giúp nhìn được trong bóng tối

Các nhà nghiên cứu thuộc đại học Michigan đã nhờ tới khả năng quang học của chất liệu graphen để tạo ra các cặp kính áp tròng hồng ngoại. Năm ngoái, IBM đã chứng minh một số cơ chế quang dẫn của graphen giúp cho chất này dò được tia hồng ngoại một cách rất hiệu quả.

Graphen có thể phát hiện được toàn bộ quang phổ hồng ngoại, bao gồm cả ánh sáng nhìn thấy và các tia cực tím. Nhưng ngoài ưu điểm lớn này, graphen cũng có nhược điểm lớn không kém. Vì graphen chỉ dày 1 phân tử, nó chỉ có thể hấp thụ được 2,3% lượng ánh sáng chiếu tới nó. Chỉ có vậy thì không đủ để tạo thành một tín hiệu điện, và nếu không có tín hiệu điện, graphen không thể hoạt động như một cảm biến hồng ngoại được.

Vì vậy, để khắc phục điểm yếu này, các nhà khoa học đã kẹp giữa hai lớp graphen một chất cách điện. Lớp graphen phía dưới có dòng điện chạy qua. Khi ánh sáng chiếu lên lớp trên, các electron được giải phóng và có thể tạo ra hiệu ứng đường hầm lượng tử qua lớp cách điện, từ đó khuếch đại các tín hiệu điện được tạo ra khi ánh sáng chiếu tới. Từ việc đo sự thay đổi của dòng điện ở lớp dưới, các nhà khoa học có thể biết chính xác lượng ánh sáng chiếu vào lớp graphen phía trên.

Thiết bị này có độ nhạy tương đương với các cảm biến hồng ngoại được làm lạnh, nhưng lại có thể hoạt động trong điều kiện nhiệt độ phòng. Các nhà khoa học đã có thể chế tạo cảm biến này với kích cỡ bằng móng tay út, hay kích cỡ kính áp tròng tiêu chuẩn.

"Nếu kết hợp công nghệ này với kính áp tròng hay các thiết bị đeo mắt khác, tầm nhìn của con người sẽ được mở rộng. Nó cho phép ta tương tác với môi trường bằng một phương pháp hoàn toàn mới," Zhaohui Zhong, phó giáo sư trường đại học Michigan cho biết.

Tia hồng ngoại đã trở nên khá quen thuộc, với những ứng dụng trong quân đội, nhằm giúp con người có khả năng nhìn được trong đêm tối. Ngoài ra, công nghệ này cũng có thể được sử dụng trong y tế, ví dụ như giúp các bác sĩ kiểm soát lượng máu lưu thông.

Khả năng nhìn được trong bóng tối liệu có trở nên hấp dẫn trong tương lai hay không vẫn còn là một câu hỏi. Dù sao đi nữa, nguyên lý hoạt động căn bản này đã mở ra tiềm năng phát triển công nghệ này trên một loạt các chất liệu và thiết bị mới. Có thể một phiên bản Google Glass hồng ngoại sẽ được ra mắt trong tương lai chăng?