Phát minh CCD giành giải Nobel Vật lý 2009

Hai nhà vật lý đồng sáng chế cảm biến hình ảnh CCD đã được vinh danh và chia sẻ giải Nobel Vật lý năm nay.

Vinh danh những bậc thầy về ánh sáng, Hội đồng khoa học hoàng gia Thụy Điển đã quyết định trao giải Nobel Vật lý 2009 với một nửa thuộc về giáo sư gốc Hoa Charles K. Kao, Phòng thí nghiệm viễn thông Standard, Harlow, Anh, về thành tựu đột phá liên quan đến truyền dẫn ánh sáng qua sợi quang; và một nửa thuộc về hai nhà khoa học Mỹ Willard S. Boyle và George E. Smith cho sáng chế về mạch bán dẫn hình ảnh – cảm biến CCD.

Hai nhà khoa học Mỹ Willard S. Boyle và George E. Smith (Ảnh: Examiner)

 Trong thông cáo của mình, Hội đồng cho biết hai thành tự khoa học này đã giúp hình thành nên nền tảng cơ bản cho các mạng xã hội ngày nay. Họ đã tạo ra những bước đột phá trong ứng dụng công nghệ thực tiễn và mang lại ý tưởng cho những công cụ mới phục vụ cho nghiên cứu khoa học.

Năm 1966, giáo sư Charles K. Kao đã khám phá cách thức truyền dẫn ánh sáng qua sợi cáp quang. Với một sợi thuần thủy tinh, tín hiệu ánh sáng có thể được truyền dẫn với khoảng cách hơn 100 km so với khoảng cách thông dụng 20 mét những năm 1960. Nhiệt huyết của ông đã tạo cảm hứng cho các nhà nghiên cứu khác tiếp tục phát triển tiềm năng của sợi quang. Sợi quang siêu thuần chất đầu tiên đã được chế tạo thành công chỉ 4 năm sau đó, năm 1970.

Ứng dụng sợi quang đã tạo nên nền tảng cho truyền thông băng thông rộng toàn cầu như Internet ngày nay. Ánh sáng được truyền dẫn trong những sợi quang nhỏ, mang cả tín hiệu thoại, dữ liệu theo tất cả các chiều. Nhờ đó mà chữ, hình ảnh, nhạc, phim… có thể truyền tải tới khắp mọi nơi trên thế giới trong thời gian chỉ tính bằng giây. 

Hai nhà vật lý Willard S. Boyle và George E. Smith năm 1969 đã phát minh ra CCD (charge-coupled device), công nghệ hình ảnh sử dụng cảm biến số đầu tiên. Công nghệ CCD khai thác hiệu ứng điện quang theo lý thuyết của Albert Einstein (cũng đoạt giải Noble Vật lý năm 1921). Theo lý thuyết, hiệu ứng này, ánh sáng có thể được chuyển thành tín hiệu điện. Vấn đề khi thiết kế một cảm biến hình ảnh là việc thu thập và đọc các tín hiệu này sau đó chuyển thành số lượng các điểm ảnh của một hình ảnh trong một khoảng thời gian rất ngắn. 

Cảm biến hình ảnh CCD. (Ảnh: Airi Liste)

CCD được coi là trái tim của máy ảnh số. Việc sáng chế ra thiết bị này đã tạo nên một cuộc cách cách mạng trong nhiếp ảnh, khi mà ánh sáng đã có thể điện tử hóa trên cảm biến thay vì quá trình hóa học trên phim. Dạng ảnh số hóa này cho phép quá trình xử lý và phân phối hình ảnh trở nên thuận tiện và dễ dàng hơn. Bên cạnh đó, công nghệ CCD cũng đã được sử dụng trong rất nhiều ứng dụng y học như công nghệ nội soi trong chẩn đoán và vi phẫu.

Số tiền thưởng trị giá 10 triệu Crown Thụy Điển (khoảng 1,4 triệu USD) sẽ được chia 50% cho giáo sư Charles K. Kao và 50% cho hai nhà vật lý Willard S. Boyle và George E. Smith.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Vô tuyến điện do ai phát minh ra?

Vô tuyến điện do ai phát minh ra?

Hãy thử tưởng tượng cuộc sống của bạn sẽ thế nào nếu như không có vô tuyến điện, nếu như một ngày thôi bạn không được xem ti vi? Việc tiếp nhận thông tin trên vô tuyến đã là một thói quen, một phần quan trọng trong cuộc sống của bạn.

Đăng ngày: 15/02/2025
Lịch sử tàu thủy (phần 1)

Lịch sử tàu thủy (phần 1)

Từ cuối thế kỷ 18 trở về trước, các thuyền buồm đều vận chuyển nhờ gió biển trong khi gió lại thổi thất thường. Người ta đã nghĩ tới việc dùng một nguồn năng lực nào không thay đổi và đủ mạnh để thay thế gió. Cuộc Cách Mạng Kỹ Nghệ v&agrave

Đăng ngày: 11/02/2025
Giấy - Ra đời và phát triển

Giấy - Ra đời và phát triển

Ngày nay, vò giấy trong tay rồi ném đi không chút thương tiếc bởi ta có biết đâu sau ba ngàn năm từ ngày có những nét những hình đầu tiên được viết nơi hang động, đất sét... cho tới cách đây hai ngàn năm mới chế biến đư

Đăng ngày: 11/02/2025
12 phát minh

12 phát minh "không tưởng" của Nikola Tesla

"Bác học điên" Nikola Tesla đã có những ý tưởng khó tin về khoa học như: điều khiển thời tiết, khai thác năng lượng vũ trụ, điện không dây...

Đăng ngày: 31/12/2024
20 phát minh nổi tiếng của Trung Hoa cổ đại

20 phát minh nổi tiếng của Trung Hoa cổ đại

La bàn đầu tiên được gọi là "kim chỉ Nam" do người Trung Hoa phát minh rất sớm, ngay khi người ta tìm ra được từ lực và đá nam châm. Người Trung quốc xem hướng Nam là hướng của vua chúa nên dùng chữ "chỉ Nam" chớ không dùng chữ chỉ Bắc.

Đăng ngày: 27/12/2024
Chiếc la bàn cổ nhất

Chiếc la bàn cổ nhất

Có thể bạn đoán rằng là một đồ vật dùng để múc thức ăn mà ta thường gọi là cái thìa!!! thực tế không phải vậy. Đó là một phát minh quan trọng của người Trung Quốc.

Đăng ngày: 26/12/2024
Sự ra đời và phát triển của ô tô

Sự ra đời và phát triển của ô tô

Ô tô, trước hết là một vấn đề về động cơ. Vì cái xe chở đồ do Nicolas Joseph Cugnot sáng chế năm 1770 đáp ứng đúng nghĩa, theo nguyên nghĩa của từ automobile (xe chạy tự động), tức là ô tô, nhưng có lẽ vô ích ghi vào danh mục vô vàn cái xe chạ

Đăng ngày: 23/11/2024
Tiêu điểm
Khoa Học News