Chế tạo thành công gương kim cương chịu được sức mạnh của laser 10kW

Loại gương mới có độ bền cao được chế tạo hoàn toàn bằng kim cương, có thể sử dụng trong sản xuất chất bán dẫn và truyền tin không gian sâu.

Nhóm nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật và Khoa học Ứng dụng Harvard John A. Paulson (SEAS) chế tạo gương siêu bền từ kim cương với khả năng khai thác sức mạnh của laser sóng liên tục (CW) công suất cao. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Nature Communications hôm 11/5.

Chế tạo thành công gương kim cương chịu được sức mạnh của laser 10kW
Minh họa chùm laser CW công suất cao chiếu vào các cấu trúc nano trên gương kim cương. (Ảnh: Loncar Lab/Harvard SEAS)

Laser công suất cao đóng vai trò thiết yếu trong quá trình sản xuất đa số ôtô, tàu hỏa và máy bay. Tuy nhiên, việc chế tạo các thiết bị bền bỉ để điều khiển những tia laser cực mạnh có khả năng cắt xuyên thép này vô cùng khó.

Loading...

Ngày nay, hầu hết các gương dùng để định hướng chùm tia laser CW được chế tạo bằng cách xếp từng lớp vật liệu mỏng với những đặc tính quang học khác nhau. Chỉ một lỗi rất nhỏ ở một trong những lớp này cũng sẽ khiến tia laser cực mạnh đốt xuyên qua các vật liệu, làm hỏng hệ thống.

Nhóm nghiên cứu SEAS chế tạo loại gương mới hoàn toàn bằng kim cương. Điều này giảm đáng kể khả năng lỗi vì chỉ làm từ một vật liệu, đồng thời tăng mạnh tuổi thọ gương nhờ độ bền chắc của vật liệu.

"Công nghệ gương "một vật liệu" của chúng tôi giúp loại bỏ các vấn đề ứng suất nhiệt gây bất lợi cho gương truyền thống (vốn làm từ nhiều lớp vật liệu) khi bị chiếu xạ với công suất quang học lớn. Công nghệ này hứa hẹn cải tiến hoặc tạo ra các ứng dụng mới cho laser công suất cao", giáo sư Marko Loncar tại SEAS, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.

Nhóm chuyên gia cho biết, gương kim cương chịu được các thí nghiệm với laser 10 kW mà không chịu bất cứ hư hại nào. Kỹ thuật dùng cho loại gương mới ban đầu được thiết kế để khắc những cấu trúc nano vào kim cương, dùng trong lĩnh vực quang học lượng tử. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương pháp này để khắc các cột nhỏ hình tee (phụ kiện dùng để đặt bóng trong môn golf) lên bề mặt một mảnh kim cương kích thước 3 mm x 3 mm. Họ chọn hình tee vì nó giúp bề mặt kim cương phản chiếu tới 98,9%.

"Điểm đáng chú ý là chúng tôi đã chiếu laser 10 kW tập trung vào một điểm rộng 750 micromet trên mảnh kim cương 3 mm x 3 mm, tức là rất nhiều năng lượng tập trung vào một điểm cực nhỏ, và chúng tôi vẫn không đốt được nó. Điều này rất quan trọng vì khi các hệ thống laser ngày càng ngốn điện hơn, bạn cần tìm ra những cách để khiến các bộ phận quang học trở nên mạnh mẽ hơn", Haig Atikian, nghiên cứu sinh tại SEAS, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.

Các chuyên gia hy vọng rằng trong tương lai, loại gương mới có thể dùng trong sản xuất chất bán dẫn, quốc phòng, truyền tin ngoài không gian sâu và nhiều ứng dụng khác.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Màng gel giá rẻ có thể hút nước mỗi ngày ra khỏi không khí loãng

Màng gel giá rẻ có thể hút nước mỗi ngày ra khỏi không khí loãng

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Texas ở Austin hiện đã chứng minh một loại màng gel giá rẻ có thể hút nhiều lít nước mỗi ngày ra khỏi không khí.

Đăng ngày: 26/05/2022
Nhật Bản chế tạo kính thông minh có thể chữa được cả cận thị và viễn thị

Nhật Bản chế tạo kính thông minh có thể chữa được cả cận thị và viễn thị

Công ty kính mắt thông minh Vixion của Nhật Bản đã phát minh ra một loại kính sáng tạo có thể giúp người đeo khắc phục được cả tật cận thị lẫn viễn thị.

Đăng ngày: 25/05/2022
Trung Quốc thử nghiệm thành công nguyên mẫu taxi bay: Tốc độ tối đa 260km/h, phạm vi bay 200km

Trung Quốc thử nghiệm thành công nguyên mẫu taxi bay: Tốc độ tối đa 260km/h, phạm vi bay 200km

Phiên bản taxi bay E20 của công ty TCab Tech sẽ chở được một phi công và bốn hành khách.

Đăng ngày: 24/05/2022
Neuralink là gì? Neuralink có

Neuralink là gì? Neuralink có "chữa" được ù tai như Elon Musk tuyên bố không?

Bộ não con người được cho là một cấu trúc sinh học phức tạp nhất từng tồn tại.

Đăng ngày: 20/05/2022
Cận cảnh mẫu ô tô mini giá chỉ 150 triệu đồng đang gây sốt: Chạy xe không cần bằng lái

Cận cảnh mẫu ô tô mini giá chỉ 150 triệu đồng đang gây sốt: Chạy xe không cần bằng lái

Squad Solar City Car không phải là loại xe thông thường mà là sự kết hợp giữa xe mô tô và ô tô. Đặc biệt, người sử dụng chiếc xe này không cần bằng lái ô tô vẫn có thể điều khiển một cách dễ dàng.

Đăng ngày: 20/05/2022
Phát hiện đột phá về công nghệ tạo ra điện Mặt trời vào ban đêm

Phát hiện đột phá về công nghệ tạo ra điện Mặt trời vào ban đêm

Với việc chứng minh có thể sản xuất điện Mặt trời vào ban đêm, các nhà khoa học Australia đã đạt được bước đột phá về công nghệ năng lượng tái tạo.

Đăng ngày: 19/05/2022
Các nhà khoa học phát triển da điện tử tích hợp lông nhân tạo giống hệt da người

Các nhà khoa học phát triển da điện tử tích hợp lông nhân tạo giống hệt da người

Mới đây, các nhà khoa học đã đạt được một bước tiến lớn trong việc phát triển da điện tử tích hợp lông nhân tạo.

Đăng ngày: 15/05/2022
Tiêu điểm
Khoa Học News