Buzz
Áo choàng tàng hình không chỉ là một khái niệm trong thế giới của khoa học viễn tưởng, nhưng nhờ vào sự phát triển của công nghệ quang học gần đây, chúng ta đã tiến sâu hơn vào việc sử dụng áo choàng tàng hình trong thực tế hàng ngày.
Áo choàng tàng hình hoạt động như thế nào?
Ở cơ bản, công nghệ tàng hình dựa trên việc điều chỉnh sóng ánh sáng, là yếu tố chính để chúng ta nhận biết về thị giác. Các nhà nghiên cứu đã phát triển những phương pháp sáng tạo để kiểm soát và điều hướng ánh sáng, làm cho các vật thể trở nên vô hình hiệu quả.
Tuy nhiên, việc tạo ra một chiếc áo choàng tàng hình trên toàn bộ phổ thị giác là một thách thức lớn. Trước đây, các nhà khoa học đã sản xuất máy bay chiến đấu tàng hình trước radar và áo khoác tàng hình nhiệt để che giấu binh sĩ khỏi máy tìm kiếm hồng ngoại của đối phương. Nhưng để che giấu một thứ gì đó khỏi mắt thường như chúng không tồn tại, đòi hỏi một số kỹ thuật tân tiến và phức tạp.
Thường thì, khi ánh sáng chạm vào một vật thể, nó sẽ bị hấp thụ hoặc phản xạ, làm cho vật thể đó trở nên nhìn thấy được. Trong khi đó, 'tàng hình' yêu cầu ánh sáng phải đi qua một vật thể mà không làm xáo trộn, như thể nó không tồn tại. Để làm được điều này, một thiết bị che giấu cần phải điều hướng ánh sáng từ tất cả các phía xung quanh vật thể, khiến cho vật thể trở nên vô hình từ mọi góc độ.
Metamaterial, một loại vật liệu đặc biệt không tồn tại tự nhiên, đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra áo choàng tàng hình. Thông qua thiết kế cấu trúc nano được sắp xếp một cách tỉ mỉ, các nhà khoa học có thể kiểm soát hành vi của ánh sáng, làm cho vật thể trở nên như không có trong tầm nhìn.
Metamaterial cũng có thể được sử dụng như là các thấu kính mỏng, có khả năng hội tụ ánh sáng từ nhiều bước sóng khác nhau vào một điểm, khắc phục những hạn chế của thấu kính truyền thống.
Một phương pháp khác để tạo ra áo choàng tàng hình là chuyển hướng ánh sáng. Các kỹ thuật này đòi hỏi kiểm soát chính xác tốc độ, hướng và cường độ của sóng ánh sáng để đạt được hiệu quả mong muốn.
Ví dụ về áo choàng tàng hình.
Mặc dù áo choàng tàng hình vẫn đang trong quá trình nghiên cứu và phát triển khoa học, đã có những tiến bộ đáng chú ý trong lĩnh vực này.
Tàng hình lượng tử - Quantum Stealth
Năm 2019, Hyperstealth Biotechnology, một công ty của Canada, đã giới thiệu 'vật liệu tàng hình lượng tử', một loại vật liệu mỏng như giấy có khả năng làm biến dạng ánh sáng xung quanh. Nó không chỉ hoạt động với ánh sáng mà còn chống lại tia hồng ngoại và tia hồng ngoại sóng ngắn.
Áo Rochester
Sản phẩm được phát triển tại Đại học Rochester vào năm 2014, có khả năng hoạt động ở nhiều hướng trong môi trường 3D nhờ vào hệ thống gồm 4 ống kính.
Nó cho phép ẩn đối tượng khỏi tầm nhìn từ mọi góc độ, đây là một thành tựu đáng kinh ngạc. Nhóm đã đạt được điều này bằng cách chọn lựa cẩn thận các loại ống kính, công suất và khoảng cách giữa chúng.
Mặc dù đã đạt được nhiều tiến bộ, sản phẩm vẫn cần được cải thiện. Một điểm yếu là hệ thống quang học phức tạp và không linh hoạt, điều này làm cho việc tích hợp vào bộ đồ tàng hình trở nên khó khăn.
Bên cạnh việc giải quyết vấn đề góc nhìn, “áo Rochester” giữ cho phong cảnh xung quanh vật thể không bị biến dạng, giữ nguyên tính tự nhiên của nó.
Áo tàng hình trước camera an ninh
Một nhóm sinh viên Trung Quốc đã phát minh ra một cách để vượt qua hệ thống camera an ninh bằng một phát minh đột phá. Kết quả là họ đã tạo ra một chiếc áo được thiết kế để khiến người mặc trở nên gần như vô hình trước các camera do trí tuệ nhân tạo giám sát - InvisDefense.
InvisDefense cho phép người mặc trở nên tàng hình trước các camera giám sát trong khi vẫn có thể nhìn thấy bằng mắt thường.
'Các hệ thống camera an ninh sử dụng trí tuệ nhân tạo đã trở nên phổ biến. Chúng đang trở thành một phần không thể thiếu của cuộc sống hàng ngày,' Wei Hui, một sinh viên tốt nghiệp ngành khoa học máy tính tại Đại học Vũ Hán, người đã phát triển thuật toán chính cho chiếc áo InvisDefense, đã chia sẻ.
'Chúng tôi đã thiết kế sản phẩm này để chống lại khả năng phát hiện mã độc, nhằm bảo vệ quyền riêng tư và an toàn của mọi người trong một số trường hợp nhất định'.
Người mặc không bị hệ thống an ninh do trí tuệ nhân tạo kiểm soát phát hiện là con người.
Vào ban ngày, các hệ thống camera thường dựa vào nhận dạng chuyển động và đường viền để xác định con người. InvisDefense sử dụng hoa văn ngụy trang được thiết kế đặc biệt để phá vỡ thuật toán nhận dạng của camera một cách hoàn hảo, khiến chúng không thể phân biệt người mặc.
Khi trời tối, thách thức tăng lên khi máy ảnh chuyển sang chế độ chụp ảnh nhiệt hồng ngoại. Để đối phó với điều này, InvisDefense tích hợp các mô-đun kiểm soát nhiệt độ có hình dạng bất thường trên bề mặt bên trong của áo, tạo ra một mô hình nhiệt độ độc đáo có thể đánh lừa camera hồng ngoại.
Tàng hình bằng kim loại
Thấu kính phẳng này là sản phẩm đầu tiên có thể tập trung toàn bộ phổ ánh sáng nhìn thấy được - bao gồm cả ánh sáng trắng - vào một điểm duy nhất với độ phân giải cao. Nó sử dụng các sợi nano titan dioxit để phân tán đồng đều các bước sóng ánh sáng và loại bỏ sai lệch màu sắc.
Năm 2018, sự phát triển sử dụng sợi nano titan trong các ống kim loại đã làm nên một bước tiến mới. Điều này cho phép chúng uốn cong ánh sáng theo cách cần thiết để đạt được khả năng tàng hình. Kết hợp giữa Metalens và siêu vật liệu mở ra triển vọng mở rộng khả năng tàng hình với ánh sáng khả kiến.
Công nghệ kim loại tiến bộ này mang lại khả năng tạo ra các thiết bị che giấu ánh sáng khả kiến, điều này có thể điều khiển các bước sóng khác nhau để làm cho vật thể trở nên vô hình. Mặc dù công nghệ này vẫn chưa phát triển hoàn chỉnh, nhưng nó là một bước quan trọng để thực hiện các áo choàng tàng hình trong tương lai.
Khiên tàng hình
Theo Invisibility Shield Co., khi được sử dụng trên nền đồng nhất, khiên tàng hình hoạt động tốt nhất.
Khiên tàng hình sử dụng một chuỗi thấu kính được thiết kế chính xác để điều khiển ánh sáng một cách tinh tế. Bằng cách chuyển hướng phần lớn ánh sáng phản xạ từ đối tượng ra xa người quan sát, nó có thể che giấu một cách hiệu quả cho người đứng sau. Sau đó, ánh sáng được chuyển hướng này sẽ lan ra phía trên mặt của khiên, tạo ra một ảo giác về phía sau.
Tương lai của áo choàng tàng hình
Trong lĩnh vực quân sự, công nghệ tàng hình có thể làm thay đổi cách thức hoạt động tàng hình, khiến cho các tài sản quân sự trở nên vô hình trước radar hoặc các hệ thống giám sát. Ngoài ra, trong lĩnh vực quang học, kỹ thuật tàng hình có thể tăng hiệu suất của kính viễn vọng, kính hiển vi và các thiết bị hình ảnh khác.
Mặc dù có thể chúng ta không sớm thấy áo choàng tàng hình như trong Harry Potter, nhưng không thể phủ nhận các bước tiến đáng kinh ngạc đã được thực hiện trong lĩnh vực này. Nghiên cứu và hợp tác đang diễn ra giữa các nhà khoa học, kỹ sư và chuyên gia vật liệu, hứa hẹn sẽ mang lại những đột phá hơn nữa trong tương lai. Công nghệ tàng hình một ngày nào đó có thể trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống, làm thay đổi cách chúng ta nhìn nhận thế giới và cách hoạt động của nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
