Chắc hẳn bạn đã từng nghe về những chiếc ống nhòm có khả năng nhìn xuyên qua quần áo, phải không? Đã bao giờ bạn thắc mắc về cơ chế hoạt động hay hoài nghi liệu ống nhòm hồng ngoại xuyên quần áo có thật hay chỉ là tin đồn? Bài viết này sẽ giúp bạn làm rõ những điều bí ẩn xoay quanh chủ đề này, từ nguồn gốc, nguyên lý khoa học cho đến những ứng dụng thực tế và giới hạn của công nghệ.
Nguồn Gốc Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Công Nghệ Nhìn Xuyên Thấu
Ý tưởng về thiết bị có khả năng nhìn xuyên thấu đã xuất hiện từ lâu, nhưng bước đột phá đáng chú ý được ghi nhận vào khoảng năm 2015. Một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển thiết bị dò siêu nhỏ, cho phép nhìn xuyên qua một số vật liệu không dẫn điện như quần áo, bìa cứng và giấy. Sự kiện này đã thu hút sự quan tâm lớn từ giới truyền thông trong và ngoài nước, dấy lên nhiều cuộc tranh luận về khả năng và đạo đức của công nghệ này.
Cốt lõi của khả năng “nhìn xuyên” này chính là tia Terahertz (tia T) – một dạng bức xạ điện từ có bước sóng nằm giữa bức xạ hồng ngoại và bức xạ lò vi sóng. Đặc điểm nổi bật của tia T là khả năng xuyên qua các vật liệu không dẫn điện, trừ nước và kim loại. Nó yếu hơn tia X đáng kể, do đó được coi là an toàn hơn cho người sử dụng và đối tượng được quét. Nhờ vậy, những chiếc ống nhòm hồng ngoại đặc biệt ứng dụng tia T có thể giúp người dùng “nhìn thấy” cấu trúc ẩn dưới một số loại vật liệu, tương tự như các siêu anh hùng trong truyện tranh sử dụng tia X, nhưng với mức độ an toàn cao hơn nhiều. Bức xạ tia X truyền thống phát ra quá mạnh và độc hại, có thể gây đột biến tế bào và dẫn đến ung thư. Ngược lại, tia Terahertz với bước sóng dài trong quang phổ điện từ, ít gây hại hơn nhiều. Mặc dù có khả năng xuyên qua quần áo, nhưng công nghệ này không tiết lộ “chi tiết cơ thể” một cách rõ ràng như tưởng tượng, cũng không sinh ra bức xạ có hại cho cơ thể như các thiết bị an ninh dùng tia X truyền thống.
Hình ảnh mô phỏng công nghệ ống nhòm hồng ngoại xuyên qua vật liệu, cho thấy ứng dụng trong giám sát an ninh.
Những Thách Thức Trong Nghiên Cứu Và Phát Triển Công Nghệ Tia Terahertz
Các nhà khoa học đã nghiên cứu bức xạ Terahertz trong nhiều thập kỷ, cho thấy sự phức tạp và khó khăn của lĩnh vực này. Việc nghiên cứu tia T gặp trở ngại lớn do các thiết bị ban đầu rất cồng kềnh, có thể chiếm diện tích cả một căn phòng và đòi hỏi đội ngũ kỹ thuật viên có chuyên môn cao để vận hành.
Thông thường, khi bức xạ đi qua môi trường cực lạnh và tiếp xúc với thiết bị cảm biến, nó sẽ làm xáo trộn các nguyên tử và giải phóng nhiệt. Lượng nhiệt sinh ra vô cùng nhỏ và chỉ có thể được phát hiện trong môi trường cực lạnh, gây khó khăn cho việc phát triển các thiết bị nhỏ gọn.
Tuy nhiên, nhóm của giáo sư Huang Zhiming tại Viện Vật lý Kỹ thuật Thượng Hải, Trung Quốc, đã tìm ra phương pháp tiếp cận tia T dễ dàng hơn. Họ tạo ra những “bẫy” – một chất bán dẫn kẹp giữa hai tấm kim loại – để thu nhận tia T. Khi bức xạ Terahertz va vào màng mỏng này, nó tạo ra một làn sóng điện từ bất đối xứng, sau đó hút các electron ra khỏi tấm kim loại để tạo ra dòng điện.
Thiết bị nghiên cứu tia Terahertz trong phòng thí nghiệm, yếu tố cốt lõi của ống nhòm hồng ngoại xuyên thấu.
Theo đánh giá của nhóm nghiên cứu, thiết bị dò tia T mới này chỉ nhỏ cỡ hạt gạo và có thể dễ dàng gắn vào vật kính thông minh. Độ nhạy cảm của nó không thua kém các hệ thống lớn nhưng lại nhanh hơn tới 1.000 lần. Điều này mở ra khả năng giám sát tốt hơn và chính xác hơn rất nhiều.
Mặc dù có những tiến bộ vượt bậc, nhóm nghiên cứu của Huang vẫn đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật. Trong đó, quan trọng nhất là thiết bị nguồn. Hiện tại, các nhà khoa học chưa thể tìm ra thiết bị nguồn đủ nhỏ để tích hợp vào một vật dụng di động. Họ cũng phải giải quyết vấn đề về nguồn điện, vì việc tạo ra tia T cần rất nhiều năng lượng, vượt ngoài dung lượng của pin điện thoại thông minh. Tuy nhiên, đây vẫn là một dự án đầy hứa hẹn trong tương lai gần của giới khoa học, hướng tới việc phát triển các ống nhòm hồng ngoại xuyên thấu nhỏ gọn và hiệu quả hơn.
Sự Thật Về Khả Năng “Nhìn Xuyên Quần Áo” Và Các Ứng Dụng Thực Tế
Câu chuyện về khả năng “nhìn xuyên quần áo” không phải là mới. Ngay cả trước khi các nhà khoa học Trung Quốc công bố về tia T, vào năm 1998, công ty điện tử Sony đã vô tình phát hành khoảng 700.000 máy quay với khả năng nhìn xuyên qua quần áo của người khác. Ngay sau đó, Sony đã nhận ra những hậu quả nghiêm trọng và lập tức thu hồi các máy quay này.
Những máy quay này có vẻ ngoài tương tự các máy quay thông thường, nhưng được trang bị ống kính sử dụng công nghệ hồng ngoại (IR), cho phép người dùng quay phim trong bóng tối, được gọi là Night Vision. Vấn đề phát sinh khi quần áo mỏng như đồ bơi trở nên gần như trong suốt trước ống kính hồng ngoại trong một số điều kiện ánh sáng nhất định. Ngay sau đó, nhiều hình ảnh nhạy cảm đã bị phát tán trên internet, gây ra một làn sóng phẫn nộ và lo ngại về quyền riêng tư.
Máy quay Sony NightShot với ống kính hồng ngoại, từng gây tranh cãi về khả năng nhìn xuyên vật liệu mỏng.
Sự kiện này là một bài học đắt giá cho các nhà sản xuất thiết bị quang học. Chính vì vậy, nếu có bất kỳ phát minh nào về ống nhòm hồng ngoại xuyên quần áo trong tương lai, chúng chắc chắn sẽ không được tung ra thị trường một cách rộng rãi để tránh những hậu quả pháp lý và đạo đức nghiêm trọng.
Như vậy, mọi chuyện về ống nhòm hồng ngoại xuyên quần áo đã phần nào được sáng tỏ. Công nghệ nhìn xuyên thấu, đặc biệt là những thiết bị sử dụng tia Terahertz hoặc hồng ngoại tiên tiến, chủ yếu được nghiên cứu và ứng dụng trong các lĩnh vực chuyên biệt như quân sự và an ninh để phục vụ các mục đích giám sát, phát hiện vật thể ẩn hoặc kiểm tra an ninh cao cấp (ví dụ, quét vũ khí hoặc vật liệu nguy hiểm). Trong cuộc sống hàng ngày, việc sử dụng các thiết bị có khả năng tương tự là không nên và được coi là bất lịch sự, vi phạm quyền riêng tư nghiêm trọng, đồng thời cũng bị cấm bởi pháp luật ở hầu hết các quốc gia. Công nghệ hồng ngoại thực sự có mặt rộng rãi trong cuộc sống qua các thiết bị nhìn đêm, camera an ninh, thiết bị đo thân nhiệt, nhưng mục đích của chúng hoàn toàn khác biệt và không nhằm vào việc “xuyên quần áo”.
