Pureview 808, chiếc điện thoại chụp ảnh 41megapixel nổi tiếng của Nokia có một nhược điểm là rất dày, lý do là bởi nó phải mang trên mình một hệ thấu kính “khủng bố”. Trong tương lai có thể điều đó sẽ không còn đúng nữa khi mới đây, các nhà khoa học thông báo rằng họ đang phát triển một loại thấu kính mới mang các đặc điểm cách mạng: cực phẳng, độ méo hình ảnh bằng 0, và cực nhỏ. Nếu bạn chưa thể hình dung độ phẳng và nhỏ của thấu kính mới đến mức nào thì tôi có thể nói rằng phải sắp chồng 1500 thấu kính mới lên nhau thì độ dày của chúng mới đạt đến bán kính của một sợi tóc người. Phát kiến này, nếu có thể thương mại hóa, được kỳ vọng sẽ tạo ra cuộc cách mạng về độ dày của smartphone và các thiết bị quang học khác. Được xuất bản tháng 8 vừa qua trên tạp chí Nano Letters, phát kiến này được thực hiện bởi nhóm nghiên cứu của giáo sư Federico Capasso tại Đại Học Harvard, Hoa Kỳ.
Giải thích cho động lực dẫn dắt nghiên cứu, giáo sư Capasso nói rằng các thấu kính hiện nay dùng trong kính hiển vi, điện thoại, mắt kính... sử dụng thứ công nghệ có từ thế kỷ 13 và chúng không đủ mỏng hay phẳng để triệt bỏ các hiện tượng méo ảnh, ví dụ như quang sai cầu, loạn thị (hình ảnh cho ra không đúng với hình dáng thực của nó - vật tròn ra ảnh ko thực tròn...), hay coma (1 điểm sáng tạo ảnh là một vết sáng). Chính các nhược điểm này ngăn cản việc tạo ra các hình ảnh trung thực và sắc nét. Trong khi đó, các giải pháp để sửa các hiện tượng méo ảnh này lại khá phức tạp, ví dụ như đòi hỏi các hệ thấu kính phức tạp, cồng kềnh hay các giải thuật chỉnh sửa tinh vi cầu kỳ. Do vậy, nhiều nhà khoa học cho rằng cần phải xây dựng một loại thấu kính mới tiến bộ hơn những thấu kính “cũ kỹ” bằng thủy tinh kia.
Được thiết kế nhờ ứng dụng khái niệm sự gián đoạn pha quang học (optical phase discontinuity), bề mặt thấu kính mới được tạo hình với các dải kim loại rất nhỏ có tác dụng bẻ cong các tia sáng theo các hướng khác nhau khi điểm đến của chúng so với quang tâm khác nhau, điều này giúp cho chùm sáng hội tụ mạnh và chính xác để tạo ảnh vật mà không bị méo. Mặc dù có kích thước siêu mỏng, năng lực quang học của thấu kính mới được các nhà khoa học cho rằng đã đạt đến ngưỡng giới hạn lý thuyết đặt ra bởi các định luật của quang học. Điều này có nghĩa rằng không còn loại thấu kính quang học nào có thể có năng lực tốt hơn loại này nữa trong tương lai (Lưu ý ở đây chúng ta chỉ nói về thấu kính quang học, và năng lực quang học, chưa tính đến chi phí, nguyên vật liệu, kỹ thuật chế tạo...).
Đối với anh em Tinh tế ham mê và mong muốn các công nghệ đột phá trong tương lai gần thì có một tin hơi buồn chút xíu là thời điểm ra mắt loại thấu kính này chắc cũng không đủ gần. Lý do là bởi phiên bản hiện tại của thấu kính mới chỉ có thể làm việc tại một bước sóng thiết kế cụ thể. Tuy nhiên, bên cạnh tin buồn thì chúng ta cũng có tin vui là các nhà khoa học cho biết họ có thể tái thiết kế thấu kính để sử dụng với các ánh sáng phổ rộng. Điều đó có nghĩa rằng một ngày chúng ta sẽ được cầm con Nokia Pureview người mẫu chứ không phải lực sĩ đô con như hiện nay. Hy vọng ngày đó sẽ không quá xa vời.
Hiện tại, nghiên cứu đã được xuất bản trực tuyến trên tạp chí Nano Letters trực thuộc Hội Hóa Học Hoa Kỳ (American Chemical Society) tại đây, những ai quan tâm có thể vào tìm hiểu thêm (tiếng Anh).
Nguồn: Phys.org
