Những tấm gương tiên tiến nhất thế giới

Tấm gương chính lớn nhất thế giới rộng 39m, gương nhẹ nhất thế giới chỉ gồm một lớp đơn 200 nguyên tử… là những tấm gương tiên tiến nhất thế giới.

Gương của kính viễn vọng quang học lớn nhất thế giới

Kính viễn vọng quang học lớn nhất thế giới mang tên Kính viễn vọng Cực Lớn (ELT) đang được xây dựng trên một ngọn núi cao tại sa mạc khô cằn Atacama, Chile bởi Đài quan sát nam châu Âu (ESO). Dự kiến đến năm 2028, ELT bắt đầu thu thập hình ảnh và giúp mở rộng hiểu biết của con người về vũ trụ.

ELT có 5 chiếc gương khổng lồ gồm M1, M2, M3, M4, M5, có nhiệm vụ thu thập và dẫn ánh sáng đến thiết bị đo đạc của kính viễn vọng. Trong đó, gương chính M1 là tấm gương lớn nhất từng được chế tạo cho kính viễn vọng quang học với đường kính 39m, cấu tạo từ 798 mảnh gương hình lục giác, được căn chỉnh để hoạt động như một tấm gương nguyên khối hoàn hảo. M1 có khả năng thu thập ánh sáng nhiều gấp 100 triệu lần mắt người, duy trì vị trí và hình dạng với độ chính xác gấp 10.000 lần sợi tóc người.

Gương lồi M2 đường kính 4,25m. M4 có khả năng thay đổi hình dạng 1.000 lần mỗi giây để điều chỉnh theo nhiễu động khí quyển và rung động của kính viễn vọng - những yếu tố có thể làm méo hình ảnh, là gương với bề mặt có thể biến dạng lớn nhất lịch sử.

Gương lượng tử nhẹ nhất thế giới

Năm 2020, các nhà khoa học tại Viện Quang học Lượng tử Max Planck đã phát triển thành công một một chiếc gương lượng tử gồm 200 nguyên tử thẳng hàng cùng hoạt động để phản xạ ánh sáng, tạo ra một chiếc gương nhỏ đến mức không thể nhìn thấy bằng mắt thường.

Năm 2023, họ đặt thành công một nguyên tử được kiểm soát vi mô ở trung tâm gương, tạo ra một "công tắc lượng tử" giúp kiểm soát xem nguyên tử có tính trong suốt hay phản xạ, mở ra tiềm năng ứng dụng trong nhiều công nghệ lượng tử, ví dụ như mạng lưới lượng tử chống hack để lưu trữ và truyền thông tin.

Gương siêu phẳng

Tại Oberkochen, Đức, công ty quang học Zeiss đang chế tạo những chiếc gương siêu phẳng, trở thành một thành phần then chốt trong các máy in chip máy tính, gọi là máy in thạch bản siêu cực tím (EUV).

Gương EUV của Zeiss có thể phản xạ ánh sáng ở những bước sóng rất nhỏ, cho phép hình ảnh hiện rõ ở quy mô cực nhỏ giúp nhiều transistor hơn có thể được in trên cùng một diện tích của tấm bán dẫn silicon.

Tiến sĩ Frank Rohmund, chủ tịch bộ phận quang học sản xuất chất bán dẫn tại Zeiss, sử dụng một phép so sánh địa hình để giải thích độ phẳng của những chiếc gương này. Nếu phóng to một chiếc gương gia đình lên bằng nước Đức, điểm cao nhất sẽ là 5m, trên gương của kính viễn vọng không gian James Webb là 2 cm, còn trên gương EUV chỉ là 0,1 mm.

Bề mặt gương siêu phẳng nhẵn kết hợp với các hệ thống kiểm soát vị trí gương mang đến độ chính xác cực cao.