Để tăng khả năng ẩn nấp và lẩn tránh kẻ thù, bướm đêm hay con ngài được "trời ban" một cặp mắt rất đặc biệt, thay vì phản xạ ánh sáng, nó hấp thụ ánh sáng gần như hoàn toàn. Từ đặc tính này, các kỹ sư đã mô phỏng cấu trúc nano của mắt bướm đêm trên nhiều thiết kế chẳng hạn như lớp phủ trên pin mặt trời hay các mặt kính không phản xạ. Hôm nay, đôi mắt của loài bướm đêm một lần nữa là ý tưởng để các nhà nghiên cứu phát triển một tấm phim mỏng giúp hấp thụ hiệu quả các bức xạ từ các máy phát tia X. Qua đó, giảm thiểu nguy hiểm khi tiến hành chụp X quang cho bệnh nhân đồng thời thu được hình ảnh có chất lượng cao hơn.
Các nhà nghiên cứu đã tập trung vào vật liệu phát quang (Scintillation material). Đặc tính của vật liệu phát quang là khi đón nhận các hạt đập vào bề mặt, vật liệu sẽ lập tức hấp thụ và tái phát dưới dạng ánh sáng. Hiện tại, vật liệu phát quang được sử dụng khá phổ biến trong các thiết bị ảnh hóa y tế để chuyển đổi tia X phản xạ từ cơ thể bệnh nhân thành các tín hiệu thấy được, sau đó tín hiệu được chi tiết hóa để tạo thành ảnh chụp X quang như chúng ta đã biết.
Để ảnh hóa tốt hơn thì số lượng các hạt mà vật liệu phát quang nhận được phải nhiều hơn. Điều này có thể thực hiện bằng cách tăng lượng bức xạ chiếu vào cơ thể bệnh nhân, tuy nhiên có thể gây nguy hiểm đến sức khỏe người bệnh. Vì vậy, cách còn lại là tinh chỉnh bản thân vật liệu và từ đây, nhóm nghiên cứu đã phát triển thành công một tấm phim đặc biệt. Khi áp dụng vào vật liệu phát quang, hệ thống có thể thu được gấp 3 lần số lượng hạt và qua đó cải thiện chất lượng hình ảnh mà không tác động đến bệnh nhân.
Tấm phim được phát triển bởi các nhà nghiên cứu có độ dày chỉ 500 nanomet, lớp ngoài dạng tinh thể với các nút lồi hình chóp được làm từ silicon nitride.
Mỗi nút lồi được mô hình hóa sau khi các cấu trúc siêu nhỏ được tái hiện lại từ mắt của bướm đêm. Các nút lồi được thiết kế để hấp thụ càng nhiều hạt càng tốt và một phần nhờ vào bề mặt tiếp xúc lớn của chúng. Kích thước của các nút lồi rất nhỏ. Phải mất từ 100.000 đến 200.000 nút lồi mới phủ kín được một diện tích 100 x 100 micromet vuông. Và điều tình cờ là mật độ nút lồi này tương ứng với mật độ nút lồi thật trên mắt bướm đêm.
Trong quá trình kiểm tra hiệu năng hoạt động, một tấm phim được đặt lên lớp phát quang của một máy chụp X quang tuyến vú. Kết quả cho thấy cường độ ánh sáng thu được tăng đến 175%. Mặc dù vậy, các nhà nghiên cứu cho biết sẽ phải mất từ 3 đến 5 năm để thử nghiệm, hoàn thiện tấm pim trước khi có thể khai thác toàn bộ tiềm năng.
Chi tiết về phát kiến trên đã được đăng tải trên tạp chí Optics Letters.
Theo: Gizmag
