Bên trong một cái ống kính zoom ngày nay là cơ số những thành phần cơ khí phức tạp, bao gồm ít nhất là 20 hoặc hơn các bộ phận được làm từ kính bóng bẩy được thiết lập để di chuyển theo các hướng khác nhau với tốc độ khác nhau khi chúng ta thực hiện thao tác zoom hoặc lấy nét. Thực tế là cách hoạt động này đã tồn tại trong nhiều năm qua, và trong quá trình sử dụng, những va đập, điều kiện thời tiết, nhiệt độ thay đổi sẽ tác động đến khả năng vận hành trơn tru của cơ chế này.
Tuy nhiên, điều đó có thể sớm được giải quyết nhờ một sang kiến của các chuyên gia đến từ nhóm Nghiên cứu Vật liệu tại MIT. Thứ mà các nhà khoa học tạo ra đó là một "siêu thấu kính siêu mỏng có thể hiệu chỉnh" (thấu kính meta) bằng cách tự sắp xếp lại cấu trúc nguyên tử của chính nó. Nó được làm từ sự kết hợp giữa các vật liệu Telu, Gecmani và Antimon, vốn được dùng trong các đĩa CD hay DVD hồi xưa. Bằng cách dùng nhiệt từ laser, người ta có thể biến kết cấu từ trạng thái bình thường sang trong suốt.
Phóng đại cấu trúc của thấu kính lên thì sẽ thấy như thế này
Khi nhóm nghiên cứu cho thêm Selen vào hỗn hợp, họ nhận ra nhiệt độ tác động có thể khiến cho cấu trúc nguyên tử của nó có thể "chuyển từ một đám rối ngẫu nhiên, vô định hình sang một cấu trúc tinh thể có trật tự hơn". Nói cách khác, điều này thay đổi khả năng khúc xạ từ đó dẫn đến thay đổi độ trong suốt. Thấu kính meta có cấu trúc nhỏ, có hoa văn chính xác được khắc trên bề mặt, có thể được thiết kế để khúc xạ hoặc phản xạ ánh sáng theo những cách nhất định. Khi vật liệu bị nung nóng, các đặc tính quang học của nó thay đổi.
Trong thiết lập mà nhóm nghiên cứu đã xây dựng cho nguyên mẫu đầu tiên, ánh sáng hồng ngoại được tập trung vào 1 điểm để tăng nhiệt độ lên mức tiệm cận ở nhiệt độ phòng, sau đó di chuyển điểm lấy nét của nó ra xa hơn khi nhiệt được tác dụng.Trong một bài test, nhóm nghiên cứu đã đặt hệ thống ống kính này lên một bệ đỡ, sau đó cho một chùm tia laser có thể hiệu chỉnh dải hồng ngoại đi qua.
Hình ảnh của ống kính dưới kính hiển vi quang học
Các nhà nghiên cứu đã đặt hai biểu đồ đo mức độ trong suốt phía trước ống kính ở các khoảng cách khác nhau và nhận thấy ảnh có thể được làm nét khi ở nhiệt độ phòng, và lấy nét được ở khoảng cách xa hơn khi được bổ sung thêm nhiệt, ngay khi nguồn nhiệt đã bị loại bỏ sau đó. Vậy là không cần bộ phận chuyển động, thấu kính siêu mỏng của MIT có thể thu được hình ảnh mà không có hiện tượng quang sai của các vật thể chồng lên nhau ở các độ sâu khác nhau, theo giải thích của Tian Gu, một nhà khoa học là thành viên của nhóm nghiên cứu.
Nghĩa là nếu có thể chế tạo được bộ vi nhiệt tích hợp, ống kính này có thể điều chỉnh nhanh tiêu cự chỉ bằng cách thay đổi nhiệt độ. Đây rõ ràng là một thành công đầy hứa hẹn đối với ngành công nghiệp điện ảnh nói chung. Với lợi thế không cồng kềnh, không có quá nhiều bộ phận phức tạp, thấu kính meta nếu hoàn chỉnh có thể sẽ được ứng dụng vào máy ảnh, và thậm chí là hệ thống camera dành cho smartphone trong tương lai.
Tham khảo: newatlas
Tuy nhiên, điều đó có thể sớm được giải quyết nhờ một sang kiến của các chuyên gia đến từ nhóm Nghiên cứu Vật liệu tại MIT. Thứ mà các nhà khoa học tạo ra đó là một "siêu thấu kính siêu mỏng có thể hiệu chỉnh" (thấu kính meta) bằng cách tự sắp xếp lại cấu trúc nguyên tử của chính nó. Nó được làm từ sự kết hợp giữa các vật liệu Telu, Gecmani và Antimon, vốn được dùng trong các đĩa CD hay DVD hồi xưa. Bằng cách dùng nhiệt từ laser, người ta có thể biến kết cấu từ trạng thái bình thường sang trong suốt.
Phóng đại cấu trúc của thấu kính lên thì sẽ thấy như thế này
Khi nhóm nghiên cứu cho thêm Selen vào hỗn hợp, họ nhận ra nhiệt độ tác động có thể khiến cho cấu trúc nguyên tử của nó có thể "chuyển từ một đám rối ngẫu nhiên, vô định hình sang một cấu trúc tinh thể có trật tự hơn". Nói cách khác, điều này thay đổi khả năng khúc xạ từ đó dẫn đến thay đổi độ trong suốt. Thấu kính meta có cấu trúc nhỏ, có hoa văn chính xác được khắc trên bề mặt, có thể được thiết kế để khúc xạ hoặc phản xạ ánh sáng theo những cách nhất định. Khi vật liệu bị nung nóng, các đặc tính quang học của nó thay đổi.
Trong thiết lập mà nhóm nghiên cứu đã xây dựng cho nguyên mẫu đầu tiên, ánh sáng hồng ngoại được tập trung vào 1 điểm để tăng nhiệt độ lên mức tiệm cận ở nhiệt độ phòng, sau đó di chuyển điểm lấy nét của nó ra xa hơn khi nhiệt được tác dụng.Trong một bài test, nhóm nghiên cứu đã đặt hệ thống ống kính này lên một bệ đỡ, sau đó cho một chùm tia laser có thể hiệu chỉnh dải hồng ngoại đi qua.
Hình ảnh của ống kính dưới kính hiển vi quang học
Các nhà nghiên cứu đã đặt hai biểu đồ đo mức độ trong suốt phía trước ống kính ở các khoảng cách khác nhau và nhận thấy ảnh có thể được làm nét khi ở nhiệt độ phòng, và lấy nét được ở khoảng cách xa hơn khi được bổ sung thêm nhiệt, ngay khi nguồn nhiệt đã bị loại bỏ sau đó. Vậy là không cần bộ phận chuyển động, thấu kính siêu mỏng của MIT có thể thu được hình ảnh mà không có hiện tượng quang sai của các vật thể chồng lên nhau ở các độ sâu khác nhau, theo giải thích của Tian Gu, một nhà khoa học là thành viên của nhóm nghiên cứu.
Nghĩa là nếu có thể chế tạo được bộ vi nhiệt tích hợp, ống kính này có thể điều chỉnh nhanh tiêu cự chỉ bằng cách thay đổi nhiệt độ. Đây rõ ràng là một thành công đầy hứa hẹn đối với ngành công nghiệp điện ảnh nói chung. Với lợi thế không cồng kềnh, không có quá nhiều bộ phận phức tạp, thấu kính meta nếu hoàn chỉnh có thể sẽ được ứng dụng vào máy ảnh, và thậm chí là hệ thống camera dành cho smartphone trong tương lai.
Tham khảo: newatlas
