Đột phá từ Skoltech và KTH

Các nhà nghiên cứu tại Skoltech (Nga) phối hợp với KTH Royal Institute of Technology (Thụy Điển) đã tạo ra lớp phủ dựa trên ống nano carbon, hoạt động như một loại “sơn đen” siêu hấp thụ, chặn bức xạ điện từ gây nhiễu. Kết quả được công bố trên Nature Communications.

Sóng terahertz nằm giữa hồng ngoại và vi sóng, được xem là “chìa khóa” cho mạng 6G, đồng thời hữu ích trong y tế và công nghệ cảm biến.

Phó Giáo sư Dmitry Krasnikov (Skoltech Photonics) cho biết:
“Chúng tôi chứng minh rằng vật liệu carbon này có thể kiểm soát bức xạ điện từ trong mạch quang học 2D, loại bỏ nhiễu và bổ sung chức năng mới.”

Cơ chế hoạt động

Lớp phủ được tạo bằng phương pháp aerosol chemical vapor deposition, hấp thụ sóng terahertz và ngăn chúng lan truyền sai hướng. Điều này đặc biệt hữu ích cho waveguide silicon, giúp tín hiệu được giữ ổn định và tránh nhiễu từ bên ngoài.

Các lớp phủ dày nhất cho thấy mức hấp thụ kỷ lục. Thử nghiệm với độ dày từ 2–53 nm cho thấy ở mức cao, tín hiệu gần như biến mất hoàn toàn.

Giáo sư Albert Nasibulin (Skoltech Photonics) nhấn mạnh:
“Lớp phủ siêu mỏng này có thể tích hợp nhanh vào mạch quang học, hứa hẹn cho thế hệ thiết bị terahertz mới – từ 6G đến công nghệ y tế.”

Ứng dụng vượt ngoài 6G

Giáo sư Dmitry Lioubtchenko (KTH) cho biết lớp phủ còn có thể dùng cho:

• Che chắn điện từ: cách ly phòng hoặc tòa nhà khỏi tín hiệu viễn thông, chỉ cho phép sóng ở bước sóng nhất định đi qua (ứng dụng trong nhà tù, cơ sở đặc biệt).
• Y tế: kiểm soát sóng terahertz trong chẩn đoán hình ảnh, thay thế an toàn hơn cho tia X, hạn chế phơi nhiễm cho nhân viên y tế.

Tương lai của vật liệu nano

Phát hiện này cho thấy ống nano carbon không chỉ là vật liệu cho linh kiện nhỏ như ăng-ten hay thấu kính, mà còn có thể trở thành lớp phủ thông minh giúp kiểm soát bức xạ điện từ ở quy mô lớn. Đây là bước tiến quan trọng hướng tới mạng 6G siêu tốc và các ứng dụng y tế tiên tiến.