Ếch thủy tinh là một trong 3 loài vật truyền cảm hứng cho nghiên cứu. Ảnh: iStock
Lấy cảm hứng từ quái vật chimera trong thần thoại Hy Lạp, các nhà nghiên cứu Trung Quốc kết hợp đặc điểm của 3 động vật máu lạnh gồm tắc kè, ếch thủy tinh và rồng râu để tạo ra vật liệu lai có thể biến áo choàng tàng hình thành hiện thực, Times of India hôm 30/1 đưa tin. Nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Cát Lâm và Thanh Hoa cho biết họ thiết kế một phiên bản thử nghiệm dựa trên chiến thuật sinh tồn tự nhiên đặc trưng của mỗi loài động vật, không thể phát hiện qua vi sóng, ánh sáng khả kiến và quang phổ hồng ngoại.
Trong nghiên cứu công bố hôm 30/1 trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences, các nhà nghiên cứu chia sẻ họ sử dụng cách tiếp cận dựa trên sinh kỹ thuật đối với vấn đề ngụy trang hiện nay, đó là thiếu sự linh hoạt ở nhiều địa hình khác nhau. "Công trình nghiên cứu của chúng tôi chuyển đổi công nghệ ngụy trang từ tình huống hạn chế sang địa hình thay đổi, tạo ra một bước tiến lớn hướng đến điện từ học thế hệ mới", nhóm chuyên gia cho biết.
Nghiên cứu dựa vào những tiến bộ nhanh chóng gần đây trong lĩnh vực siêu vật liệu và sợi tổng hợp với khả năng điều khiển sóng điện từ độc đáo, được áp dụng ngày càng nhiều vào công nghệ tàng hình. Thông qua kiểm soát chính xác cấu trúc bề mặt, siêu vật liệu có thể phản xạ sóng điện từ theo cách chuyên biệt, khiến vật thể tàng hình trước radar. Nhưng chức năng định sẵn của chúng chỉ có thể cung cấp khả năng ngụy trang trong một số môi trường.
Các nhà khoa học Trung Quốc hướng tới một siêu vật liệu có thể thích nghi với điều kiện quang phổ và địa hình đa dạng đồng thời vẫn duy trì khả năng chống phát hiện bằng ánh sáng khả kiến và hồng ngoại. Họ gọi siêu vật liệu này là Chimera, đặt theo tên quái vật cấu tạo từ 3 loài vật khác nhau, do nó tích hợp đặc điểm thay đổi màu sắc của tắc kè, độ trong suốt của ếch thủy tinh và điều phối nhiệt độ của rồng râu.
Trưởng nhóm nghiên cứu Xu Zhaohua đến từ Đại học Cát Lâm tiết lộ nguồn cảm hứng đầu tiên của họ là tắc kè, loài thằn lằn nổi tiếng với khả năng thay đổi màu sắc và tông da. Siêu vật liệu Chimera mô phỏng tắc kè bằng cách điều chỉnh đặc điểm phản xạ vi sóng để hòa lẫn vào phong cảnh khác nhau, từ mặt nước tới đồng cỏ. Thiết kế của Chimera cũng chịu ảnh hưởng từ ếch thủy tinh sống trong rừng mưa ở Trung Mỹ và Nam Mỹ, loài vật giấu phần lớn máu trong gan khi ngủ, khiến cơ thể nó trong suốt. Các nhà nghiên cứu chèn hệ mạch điện của Chimera vào giữa các lớp nhựa PET và thủy tinh thạch anh để đạt mức độ trong suốt quang học tương tự đặc tính tàng hình tự nhiên của ếch thủy tinh.
Nhóm nghiên cứu phải đối mặt thách thức về cách giấu nhiệt sinh ra từ điện dùng cho các mạch bề mặt của siêu vật liệu, có thể bị lộ trước máy dò hồng ngoại. Nhằm giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học dựa vào rồng râu ở Australia. Loài bò sát này điều hòa nhiệt độ cơ thể bằng cách thay đổi màu sắc lưng, từ vàng nhạt khi cần hạ nhiệt tới nâu sậm để giữ ấm.
Sử dụng một thiết kế điều khiển cơ học, nhóm nghiên cứu giảm thiểu chênh lệch nhiệt của Chimera xuống 3,1 độ C, mức không thể phát hiện bằng công nghệ chụp ảnh nhiệt trong nhiều địa hình khác nhau. Thông qua bắt chước cách rồng râu phản ứng với môi trường tự nhiên, siêu vật liệu Chimera có thể giảm khả năng nó bị phát hiện bằng máy dò nhiệt từ xa.
Theo bài báo nghiên cứu, một phiên bản thử nghiệm của siêu vật liệu Chimera được phát triển theo quy trình 5 bước, bắt đầu với họa tiết trên nhựa, sau đó là tạo mắt lưới kim loại và kết thúc với việc lắp ráp thủ công để đạt khả năng tàng hình ở nhiều quang phổ. Nhóm nghiên cứu cho biết những tiềm năng ứng dụng của công nghệ mới rất rộng, từ sử dụng trong quân đội tới bảo tồn động vật hoang dã. Trong quân sự, Chimera có thể cung cấp lợi thế quan trọng cho phép binh lính hoặc các vật thể hòa lẫn vào môi trường đa dạng, đồng thời tránh bị phát hiện bởi camera, máy dò hồng ngoại, và thiết bị quang học. Công nghệ cũng giúp quan sát động vật trong môi trường tự nhiên mà không xâm lấn. Thông qua giảm thiểu tác động của con người lên động vật hoang dã, Chimera có thể đóng góp vào nỗ lực bảo tồn.
An Khang (Theo Times of India)