Metalens, một loại ống kính phẳng hứa hẹn mang lại chất lượng quang học vượt trội và kích thước nhỏ hơn nhiều so với ống kính máy ảnh hiện nay.
Được giới thiệu từ tháng 2/2017, Metalens là sản phẩm công nghệ nano nhằm thay thế ống kính quang học trong nhiều lĩnh vực như y tế, nghiên cứu khoa học và nhiếp ảnh. Đây là loại ống kính phẳng có khả năng tập trung ánh sáng bằng việc sử dụng cột kích thước nano trên bề mặt.
Điểm đặc biệt và quý giá đầu tiên của Metalens là chúng mỏng hơn tới 100.000 lần so với thủy tinh. Tuy nhiên, từ khi công bố, chúng mới chỉ có thể hoạt động với một số dải tần màu nhất định. Điều này có thể hữu ích trong một số lĩnh vực nghiên cứu, nhưng đối với nhiếp ảnh, điều này cũng có nghĩa là cần một thời gian dài để chúng hoàn toàn thay thế các ống kính máy ảnh truyền thống.
Tuy nhiên, mọi thay đổi có thể xảy ra khi nhóm nghiên cứu tại trường Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) thuộc đại học Harvard thông báo đã sản xuất thành công Metalens đầu tiên có thể tập trung toàn bộ phổ quang của ánh sáng nhìn thấy được, bao gồm cả ánh sáng trắng, tại một điểm ở độ phân giải cao.
Công trình nghiên cứu được đăng trên tạp chí Nature Nanotechnology. Một Metalens sẽ sử dụng một dãy các nanofin titan dioxit để tập trung một cách ổn định các bước sóng của ánh sáng nhằm giảm thiểu hiện tượng quang sai. Nói một cách khác, những ống kính truyền thống cần sử dụng nhiều thấu kính cong với độ dày khác nhau để tập trung toàn bộ phổ quang của ánh sáng nhìn thấy được tại một điểm, trong khi Metalens cũng có thể thực hiện điều này với kích thước nhỏ hơn nhiều nhờ cấu trúc nano.
Chi tiết về cách thức đạt được kết quả này được mô tả trong nghiên cứu khá phức tạp. Tuy nhiên, kết quả lại dễ hiểu và ấn tượng hơn rất nhiều. Một ống kính phẳng không màu sẽ mang lại ba lợi ích lớn so với ống kính quang học truyền thống. Theo Federico Capasso, trưởng nhóm nghiên cứu, 'Metalens mỏng, dễ dàng chế tạo với giá thành hợp lý. Bước đột phá này sẽ mở ra lợi thế mới khi có thể bao gồm toàn bộ dải ánh sáng nhìn thấy được. Điều này là một bước tiến lớn tiếp theo'.
Nhiệm vụ tiếp theo của nhóm nghiên cứu tại SEAS là làm cho Metalens có đường kính lớn hơn, đạt 1 cm. Hiện tại, đại học Harvard đã cấp bản quyền công nghệ này cho một công ty khởi nghiệp để phát triển sản phẩm thương mại. Do đó, trong tương lai gần, chúng ta có thể sẽ thấy sản phẩm công nghệ được trang bị Metalens. Có thể nghĩ đến viễn cảnh những chiếc smartphone, hoặc thậm chí là smartwatch sẽ được trang bị những cụm camera có chất lượng thấu kính tốt hơn nhờ vào Metalens. Hoặc ước mơ nhỏ gọn của những nhiếp ảnh gia chuyên nghiệp sẽ sớm trở thành hiện thực khi các ống kính cao cấp có thể thu nhỏ chỉ bằng những ống kính pancake hiện tại.
Theo DPReview