Xem lẹ

Trang nhà > Sáng tạo > Đổi mới > Đồ quân dụng với vật liệu tàng hình

Đồ quân dụng với vật liệu tàng hình

Chủ Nhật 9, Tháng Chín 2012

Ngày nay công nghệ tàng hình đã được ứng dụng tương đối phổ biến trong lĩnh vực quân sự, thúc đẩy những thay đổi lớn trong sản xuất đồ quân dụng, tăng cường khả năng sống còn và hiệu quả chiến đấu nhờ sự bí mật tiếp cận đối phương mà không để lại dấu vết.

JPEG - 13.1 kb
Ánh sáng bị đổi hướng phản xạ và hấp thụ bởi vật liệu tàng hình

Đồ quân dụng từ vật liệu nano

Mỹ đã nghiên cứu ra một loại vật liệu kiểu mới, có thể uốn cong ánh sáng nhìn thấy ở kích thước nano, nếu tiến triển thêm bước thực hiện, “Chiếc áo tàng hình” thần kỳ trong thế giới viễn tưởng có hy vọng trở thành hiện thực. Vật liệu kiểu mới do Mỹ chế tạo ở kích thước nano, có thể bẻ cong ánh sáng nhìn thấy trong không gian 3 chiều. Nguyên lý tàng hình, ánh sáng chiếu vào vật liệu có thể không khúc xạ chệch hướng như thông thường, mắt người cũng sẽ không nhìn thấy.

Hiện nay, Mỹ chỉ có thể thực hiện tàng hình ở kích thước nano, nhưng từ góc độ lý luận, nguyên lý như vậy cũng có thể thực hiện ở kích thước thông thường, trong tương lai có thể dùng vật liệu này chế thành “Áo tàng hình”. Gần đây, các chuyên gia nghiên cứu Mỹ từng tổng hợp được “Vật liệu siêu cấp” có tỷ lệ khúc xạ âm, lợi dụng đặc tính quang học đặc thù của vật liệu, làm cho ánh sáng gấp khúc. Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu hiện nay vẫn tồn tại những hạn chế nhất định. Ví dụ, có loại chỉ có thể bẻ cong được ánh sáng vi sóng (bước sóng ở khoảng 1mm đến 1m), tia sáng nằm trong vùng mắt người không nhìn thấy. Có loại có thể làm cho tia sáng bị gấp khúc ngoằn ngèo 2 chiều, chứ không thể tàng hình 3 chiều.

Vật liệu mới nghiên cứu ra gần đây nhất có thể thực hiện gấp khúc 3 chiều đối với ánh sáng nhìn thấy ở cấp độ nanomét. Đây được coi là tiến triển mang tính đột phá trong lĩnh vực “Vật liệu siêu cấp”. Vật liệu mới dùng chế tạo “Thấu kính siêu cấp”, có thể giúp con người phát hiện mục tiêu siêu nhỏ cỡ 1 phân tử. Điều đáng nói là, với đặc tính tàng hình, đưa viễn tưởng trở thành hiện thực, vật liệu tàng hình này còn tìm thấy nhiều ứng dụng trong lĩnh vực quân sự.

Từ vật liệu nguyên tử

Vật liệu nguyên tử được chế tạo từ pha trộn vật liệu với các cuộn thiếc hoặc tơ kim loại cực nhỏ, đường đi của khúc xạ điện từ chiếu vào sẽ bị bẻ cong. Vật liệu siêu nhỏ này là một loại vật chất đặc biệt, có nhiều phương pháp kiểm soát đặc tính của nó. Trong báo cáo nghiên cứu mới nhất của Mỹ đã miêu tả cách thức sử dụng vật liệu siêu nhỏ để bẻ cong ánh sáng phát tán ra xung quanh, từ đó đạt được mục đích tàng hình.

Chụp tàng hình làm bằng vật liệu này giống như một cái hố mở ra trong không gian, cấu trúc vật liệu nguyên tử, mọi ánh sáng và sóng điện từ ở khu vực này đều không tồn tại, giống như được tàng hình. Đương nhiên, phát triển kỹ thuật tàng hình sẽ không có nhiều màu sắc huyền bí giống như tiểu thuyết Harry Potter, các nhà khoa học còn phải giải quyết rất nhiều vấn đề khó khăn về khoa học.

Ví dụ, để đạt được hiệu quả tàng hình hoàn toàn, sóng ánh sáng gần nhất đi qua vật thể được tàng hình phải chuyển lệch bằng phương thức cực hạn vượt qua tốc độ ánh sáng của lý thuyết tương đối. Nhờ lý thuyết Anhxtanh, cho phép chuyển hướng như vậy thông qua xung ánh sáng trượt phẳng. Hiệu quả tàng hình chỉ có tác dụng đối với bước sóng trong phạm vi đặc thù và chỉ phát huy hiệu quả trong phạm vi tần số rất nhỏ. Chụp tàng hình có thể dùng che phủ vật thể với nhiều kích cỡ, nhưng vật đó phải luôn bất động. Vật thể di động sẽ phá vỡ hiệu quả tàng hình. Kết cấu cực nhỏ bên trong vật liệu nguyên tử còn nhỏ hơn bước sóng tia xạ điện từ muốn bẻ cong. So với nghiên cứu chế tạo vật liệu tàng hình với rađa sẽ dễ dàng hơn nhiều, vì nó chỉ ở mức mm. Nhưng để chế tạo ra vật liệu tàng hình với thị giác đòi hỏi công nghệ rất phức tạp, kết cấu của nó ở mức nanomét. Ngoài ra, các nhà khoa học còn kỳ vọng thực hiện tàng hình với các vật thể cỡ lớn như tàu ngầm, tàu chiến.

Từ kỹ thuật phản quang

Áo tàng hình dạng này là loại khung biến hình gồm 6 màu cơ bản trong tự nhiên. Khung được máy tính phân tích thống kê và mô phỏng từ các cảnh vật phức tạp như rừng rậm, sa mạc, núi cao. Chủng loại, màu sắc, độ sáng của màu, tính năng phản xạ đối với quang phổ và tỷ lệ phân bố diện tích các loại màu đều được tính toán chính xác. Khi mang mặc áo, hình dáng của người bị biến đổi, nhìn ở cự ly gần có sự kỳ ảo chuyển lệch sáng tối tương đối lớn. Quan sát từ cự ly xa, bộ khung hoàn toàn tương thích với môi trường xung quanh, giả sử mục tiêu có vận động cũng khó có thể phát hiện.

Từ kỹ thuật chống trinh sát hồng ngoại

Vật liệu áo tàng hình này được lựa chọn từ 6 loại màu làm thuốc nhuộm và trộn vào một chất hoá học đặc biệt. Áo tàng hình chống trinh sát hồng ngoại có sóng ánh sáng hồng ngoại tương tự với phản xạ của cảnh vật tự nhiên xung quanh. Hiệu quả màu sắc càng tiếp cận với môi trường màu sắc tự nhiên, nhằm mê hoặc thị giác đối phương và gây nhiễu khí tài trinh sát hồng ngoại, người mang mặc được tàng hình, thực hiện vận động gần đối phương mà không bị phát hiện.

Từ vải sợi hoá học

Đây là một loại trang phục tác chiến được chế từ vải hoá học thông qua xử lý chất màu nhạy sáng, có thể dùng thuốc nhuộm nhạy sáng nhuộm vải thông thường. Tác chiến ở rừng rậm màu xanh lục, bãi cát màu vàng, nước biển màu xanh nhạt hay vùng tuyết trắng, áo tàng hình sẽ tự động đổi màu biến hoá theo môi trường xung quanh. Người mặc nó có thể dễ dàng tiếp cận mục tiêu tập kích mà không bị phát hiện.

Các nhà khoa học Mỹ đang nghiên cứu một loại áo có thể đổi màu nhanh chóng giống như loài rồng đổi màu, người mặc nó chỉ cần khởi động điều khiển máy sẽ có thể khiến màu sắc của y phục biến đổi giống với môi trường xung quanh. Loại sợi này sở dĩ có thể đổi màu là vì những điện tử trong chất hoá học có thể hấp thụ tia sáng từ một loạt các bước sóng tàng hình. Sau khi biến hoá điện áp, mức năng lượng điện từ bị biến đổi, hấp thụ những tia sáng có bước sóng khác nhau, từ đó làm thay đổi màu sắc vật liệu.

Áo được chế từ loại sợi này, người mặc dựa vào cảm nhận của mình, qua một máy điều khiển cỡ nhỏ, điều chỉnh màu sắc trang phục. Người mặc cũng có thể nối máy điều khiển cỡ nhỏ với camera, màn hiển thị lập tức hiển thị màu sắc môi trường xung quanh để tự điều chỉnh màu sắc của y phục cho phù hợp cảnh vật xung quanh.

Một số công trình nghiên cứu trong lĩnh vực này cũng đã tạo ra một loại màng tích hợp đổi màu dẫn điện, để thay đổi màu sắc bề mặt. Loại màng này có thể tự động lệnh cho lỗ cửa sổ tối lại, hoặc dùng cho đóng gói, thông tin cá nhân hoặc quảng cáo trên thẻ.

Nguyễn Nhâm tổng hợp (PT)