Ảnh: CC0 Public Domain.
Nhóm nghiên cứu đã cùng nhau giải quyết một trong những thách thức dai dẳng nhất trong khoa học và kỹ thuật ánh sáng ở quy mô nano: tăng cường cường độ trường ánh sáng ở quy mô nano. Về cơ bản, là làm thế nào để tạo ra năng lượng ánh sáng khổng lồ ở quy mô cực nhỏ. Cánh bướm - cảm hứng cho ý tưởng đột phá này được tạo thành từ hàng nghìn lớp vảy nhỏ. Khi ánh sáng chiếu vào cánh bướm, nó sẽ truyền qua những lớp vảy đó, và mỗi lớp đều mang lại hiệu ứng hội tụ laser.
Các nhà nghiên cứu đã thiết kế và chế tạo một con chip quang học kích cỡ nano mô phỏng cấu trúc của cánh bướm Bicyclus. Con chip được in 3D bằng phương pháp nano laser tại Trung tâm Thiết kế và sản xuất tiên tiến Swinburne. Với con chip này, họ đặt một mẫu thử lên và thu được kết quả ngoài tưởng tượng (khám phá ra cách điều khiển không gian và thời gian để tập trung ánh sáng một cách chính xác theo ý muốn.
Bởi vì cảm biến laser có khả năng thu nhận tín hiệu có tiết diện nhỏ hơn, nên mọi thông số trong xét nghiệm đều có thể được thu nhỏ ngay lập tức - thời gian xét nghiệm, kích thước mẫu và vật liệu thử.
Điều này mang lại những lợi thế to lớn, bao gồm khả năng phát hiện các phân tử trong máu và nước bọt nhanh hơn, chính xác hơn. Nó cũng giúp cải thiện đáng kể năng lực xét nghiệm và truy tìm virus, giảm nguy cơ lây lan trong cộng đồng. Ngoài ra, nó còn đóng vai trò quan trọng trong y học dự phòng bằng việc cách mạng hóa phương pháp phát hiện lượng đường dư thừa và các chất bất thường khác trong máu.
Mai Văn Thủy (theo phys.org)