Mỹ chế tạo thiết bị phản laze

Các chuyên gia tại Đại học Yale, bang Connecticut, Mỹ, đã chế tạo một thiết bị nguyên mẫu có khả năng hấp thụ hoàn toàn tia laze chiếu vào nó. Thay vì để chùm sáng tiếp tục phản xạ hoặc truyền qua, thiết bị biến năng lượng của tia laze thành nhiệt năng trong một cấu trúc được thiết kế đặc biệt. Phát minh này đang được thử nghiệm dưới tên gọi thiết bị phản laze, mở ra hướng tiếp cận mới cho việc kiểm soát năng lượng ánh sáng cường độ cao. Cấu tạo của nguyên mẫu gồm một dụng cụ phát ra hai chùm tia laze, với các tần số được xác định trước, rồi hướng chúng vào một bản cong bằng silic. Khi chạm vào bản silic, năng lượng của các chùm tia không bị đẩy ngược trở lại môi trường mà được vật liệu hấp thụ và chuyển hóa thành nhiệt. Nhờ nguyên lý hoạt động ấy, bản silic có thể hấp thụ hết tia laze theo điều kiện thử nghiệm, thay vì chỉ làm suy giảm một phần năng lượng ban đầu. Điểm đáng chú ý nằm ở chính cấu tạo của thiết bị, bởi khả năng hấp thụ không chỉ phụ thuộc vào bản thân vật liệu mà còn gắn với cách các bộ phận được sắp xếp. Hai chùm tia có tần số xác định phối hợp với bản cong bằng silic, tạo nên môi trường khiến năng lượng ánh sáng được giữ lại và chuyển thành nhiệt năng. Cách vận hành này khiến thiết bị phản laze khác với những phương án thông thường vốn dựa chủ yếu vào phản xạ hoặc che chắn chùm sáng. Theo các nhà khoa học, nguyên lý trên có thể được sử dụng để phát triển nhiều phương tiện khác nhau nhằm chống lại vũ khí laze trong tương lai. Những phương tiện ấy có thể hấp thụ năng lượng từ tia laze thay vì để chùm sáng tiếp tục tác động trực tiếp lên mục tiêu, qua đó tạo thêm một hướng nghiên cứu về phòng vệ. Tuy nhiên, bài toán này mới dừng ở khả năng ứng dụng dựa trên nguyên lý thiết bị, chưa phải một hệ thống hoàn chỉnh đã được triển khai trong thực tế. Một hướng ứng dụng khác được kỳ vọng liên quan đến máy tính dùng ánh sáng thay cho các electron trong quá trình xử lý thông tin. Nếu phát triển thành công, công nghệ này có thể dẫn tới một thế hệ thiết bị tính toán có công suất lớn hơn rất nhiều so với những thiết bị tính toán mạnh nhất hiện nay. Ánh sáng thường được xem là nền tảng tiềm năng cho các hệ thống xử lý mới, nhưng nguyên mẫu của Đại học Yale vẫn đang ở giai đoạn thử nghiệm. Ý tưởng thay thế electron bằng ánh sáng đặt ra viễn cảnh về những máy tính hoạt động theo cách khác với thiết bị điện tử quen thuộc hiện nay. Trong bối cảnh năng lực tính toán ngày càng được quan tâm, một thiết bị có thể kiểm soát và chuyển hóa năng lượng laze sẽ cung cấp nền tảng đáng chú ý cho các nghiên cứu tiếp theo. Dẫu vậy, tiềm năng lớn không đồng nghĩa công nghệ đã sẵn sàng phục vụ những hệ thống thương mại hoặc máy tính công suất cao trong thời gian gần. Khoảng cách từ lý thuyết đến ứng dụng thực tế vẫn còn nhiều khó khăn, trong đó vấn đề nổi bật nhất là cách đưa nhiệt ra khỏi thiết bị sau khi năng lượng laze đã được hấp thụ. Nếu nhiệt tích tụ quá mức trong bản silic hoặc các bộ phận liên quan, thiết bị có thể gặp giới hạn về độ bền và khả năng vận hành ổn định. Vì vậy, các nhà nghiên cứu cần giải quyết bài toán thoát nhiệt trước khi nghĩ đến việc mở rộng công suất hoặc triển khai những ứng dụng phức tạp hơn. Thiết bị phản laze của Đại học Yale hiện cho thấy một cách tiếp cận mới, biến năng lượng ánh sáng thành nhiệt thay vì chỉ tìm cách ngăn chặn hoặc phản xạ nó. Thành công ban đầu này đồng thời gợi mở triển vọng cho công nghệ phòng chống vũ khí laze và các hệ thống tính toán dùng ánh sáng, dù cả hai hướng vẫn cần thêm nghiên cứu. Chặng đường phía trước phụ thuộc lớn vào khả năng kiểm soát nhiệt, hoàn thiện cấu tạo, rồi chứng minh thiết bị hoạt động hiệu quả ngoài điều kiện thử nghiệm ban đầu.