Thiết bị tàng hình trong môi trường từ trường tĩnh

Các nhà khoa học Slovakia và Tây Ban Nha đã phối hợp nghiên cứu, chế tạo thành công một thiết bị có khả năng tàng hình trong môi trường từ trường tĩnh. Công trình được công bố ngày 23/3 trên tạp chí Khoa học của Mỹ, mở ra hướng tiếp cận đáng chú ý cho công nghệ kiểm soát từ trường. Khác với hình dung phổ biến về tàng hình, thiết bị này không làm vật thể biến mất trước mắt, mà khiến nó gần như không để lại dấu hiệu trong dòng từ trường. Trưởng nhóm nghiên cứu Fedor Gomory mô tả phát minh như một “chiếc áo khoác” đặc biệt, có thể che giấu vật thể bên trong môi trường từ trường tĩnh. Môi trường này liên quan đến dòng điện một chiều, khác với các hệ thống từ trường biến đổi thường gặp trong nhiều thiết bị hiện đại. Ý tưởng cốt lõi nằm ở việc điều khiển đường đi của từ trường, thay vì đơn giản ngăn chặn hoặc hấp thụ toàn bộ năng lượng từ. Về cấu tạo, thiết bị là một xilanh gồm hai lớp đồng tâm, được sắp xếp để tạo ra tác động đối nghịch lên từ trường xung quanh. Lớp bên trong chứa chất siêu dẫn, có khả năng đẩy từ trường, còn lớp bên ngoài làm bằng sắt từ, vật liệu có xu hướng hút từ trường. Sự phối hợp giữa hai lớp giúp các tác động từ trường cân bằng, khiến thiết bị không tạo ra dấu hiệu bất thường trong môi trường tĩnh. Khi đặt xilanh vào một môi trường từ trường tĩnh, dòng từ trường dường như vẫn tiếp tục phân bố tự nhiên, không bị biến dạng rõ rệt bởi cấu trúc bên trong. Vì vậy, một vật thể được đặt trong thiết bị có thể không bị phát hiện bằng cách quan sát những thay đổi của dòng từ trường. Cơ chế này tạo nên khả năng “tàng hình” đặc thù, chỉ áp dụng trong điều kiện từ trường tĩnh phù hợp với thiết kế. Theo nhóm nghiên cứu, thiết bị có thể hoạt động trong môi trường từ trường mạnh, đồng thời sử dụng ở nhiệt độ tương đối của nitơ hóa lỏng. Điều kiện vận hành này được xem là thuận lợi hơn cho việc chế tạo, thử nghiệm, sau đó phát triển thành những ứng dụng thực tế. Tuy nhiên, khả năng triển khai cụ thể vẫn phụ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật, kích thước vật thể cần bảo vệ và điều kiện của từng môi trường sử dụng. Một hướng ứng dụng quan trọng liên quan đến y tế, đặc biệt với những bệnh nhân đang sử dụng máy điều hòa nhịp tim. Những người này có thể cần chụp cộng hưởng từ, nhưng thiết bị cấy ghép bên trong cơ thể thường đặt ra yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn và độ chính xác. Nếu được sử dụng phù hợp, “chiếc áo” từ trường có thể giúp bảo vệ máy điều hòa nhịp tim, đồng thời hỗ trợ tạo ra hình ảnh cộng hưởng chính xác hơn. Trong lĩnh vực quân sự, các chuyên gia cho rằng nguyên lý tương tự có thể được dùng để tạo một lớp bảo vệ đặc biệt cho tàu ngầm. Khi được “khoác” lớp vật liệu phù hợp, tàu ngầm về lý thuyết có thể không để lộ dấu hiệu trước những phương pháp phát hiện dựa trên từ trường tĩnh. Thiết bị cũng được nhắc tới như giải pháp bảo vệ một số thiết bị quân sự và y tế trước nguy cơ nhiễu điện từ. Phát minh của nhóm Slovakia và Tây Ban Nha cho thấy việc kết hợp chất siêu dẫn với vật liệu sắt từ có thể tạo ra những hiệu ứng kiểm soát từ trường đáng chú ý. Từ phòng thí nghiệm, công nghệ này còn cần được đánh giá thêm trước khi trở thành sản phẩm phổ biến trong y tế hoặc quân sự. Dù vậy, thiết bị vẫn là bước tiến tiềm năng, bởi nó biến một nguyên lý vật lý phức tạp thành cấu trúc xilanh có khả năng mở rộng ứng dụng.