Từ giờ không ai dám "ké" hay hack WiFi nhà mình nữa đâu các bạn ơi!
Giờ đây khi đồ điện tử tràn lan khắp nơi, một vấn đề khá đau đầu xuất hiện: sóng điện từ từ các thiết bị khác nhau cứ "đụng" vào nhau lung tung, gây nhiễu loạn. Giới kỹ thuật gọi đây là hiện tượng nhiễu điện từ (EMI) - nghe fancy vậy thôi chứ thực ra nó phiền lắm luôn!
Ví dụ như sóng WiFi từ modem nhà hàng xóm có thể làm loạn mạng của bạn. Bluetooth hay ngay cả máy xay sinh tố trong bếp cũng có thể gây nhiễu TV ở phòng khách. Đó cũng là lý do tại sao lên máy bay phải tắt điện thoại hoặc bật chế độ máy bay đấy!
Để xử vấn đề này, từ lâu lắm rồi các kỹ sư đã cố tìm một vật liệu nhẹ tênh, bền chắc, linh hoạt và dễ sản xuất có thể "giam" sóng điện từ trong một khu vực giới hạn.
Một mặt thì nó giúp giảm hiện tượng nhiễu điện từ. Mặt khác, nó còn giúp kết nối của bạn bảo mật hơn, thậm chí còn bảo vệ sức khỏe trước những lo ngại về tác động của sóng điện từ đến cơ thể nữa! ️
Và như bạn nghĩ đấy, nếu có vật liệu chặn được sóng điện từ, bạn hoàn toàn có thể pha vào sơn hoặc giấy dán tường nhà mình để giới hạn phạm vi truy cập WiFi cá nhân. Không còn chuyện hàng xóm "hack" hay bắt chùa WiFi nhà bạn được nữa. Xịn xò không nè?
Bí mật nằm ở vật liệu 1D (1 chiều) siêu vi diệu
Tất cả những điều trên giờ không còn là viễn tưởng nữa rồi, sau khi một nhóm kỹ sư tại Đại học California tuyên bố đã tạo ra được một loại màng siêu linh hoạt, sử dụng chất độn nano một chiều, cực dễ sản xuất và quan trọng là nó chặn sóng điện từ một cách tuyệt đối!
Nghiên cứu của họ vừa được đăng trên tạp chí đỉnh cao trong lĩnh vực khoa học vật liệu Advanced Materials. Alexander A. Balandin, giáo sư nổi tiếng về kỹ thuật điện từ và máy tính tại Đại học Kỹ thuật Marlan, một trong các đồng tác giả nghiên cứu cho biết:
"Những tấm phim mới lạ này hứa hẹn sẽ được ứng dụng trong các công nghệ truyền thông tần số cao, đòi hỏi các màng chắn nhiễu điện từ phải linh hoạt, nhẹ, chống ăn mòn, rẻ tiền và cách điện. Chúng kết hợp mạnh mẽ với bức xạ tần số vô tuyến tần số cao trong khi vẫn cách điện với các phép đo dòng điện một chiều".
Để tạo ra vật liệu mới này, nhóm của giáo sư Balandin đã sử dụng TaSe3, một vật liệu gần đạt tới cấp độ 1D. Hiểu đơn giản về vật liệu 1D hay một chiều, nghĩa là một nguyên tử hay phân tử của chúng có thể liên kết tối thiểu với chỉ một phân tử, nguyên tử bên cạnh thôi.
Vật liệu thông thường mình dùng hằng ngày đều ở dạng 3D, nghĩa là một nguyên tử liên kết tối thiểu với 3 nguyên tử bên cạnh. Vật liệu 2D như màng mỏng graphene là loại mà một nguyên tử có thể liên kết tối thiểu với 2 nguyên tử bên cạnh nó.
Nếu bạn dùng kính hiển vi điện tử phóng to max vào các vật liệu này, bạn sẽ thấy vật liệu 3D lúc nào cũng dạng khối, vật liệu 2D là dạng mặt phẳng còn vật liệu 1D là dạng sợi, với chỉ một sợi nguyên tử hoặc phân tử duy nhất liên kết với nhau thành chuỗi bằng lực hút van der Waals.
Bởi vì van der Waals là một lực hút yếu, việc chế tạo ra một vật liệu 1D lý tưởng rất khó. Vì vậy, các nhà khoa học hiện mới chỉ tiến tới chế tạo được các vật liệu gần 1D. Sự thành công đó được đo bằng một thông số gọi là "aspect ratio" tính bằng chiều dài chia cho chiều rộng của sợi vật liệu. "Aspect ratio" càng lớn, vật liệu càng đạt gần tới mức 1D.
Đối với các sợi nano TaSe3 trong nghiên cứu này, giáo sư Balandin và ekip đã đưa aspect ratio đạt tới ngưỡng 10^6 luôn! Ở ngưỡng sát với vật liệu 1D này, các hạt electron tự do trong sợi TaSe3 sẽ tương tác với sóng điện trường cho phép nó hấp thụ hoặc phản xạ hoàn toàn năng lượng điện từ.
Không dẫn điện mà che chắn được tới 99,99% - quá OP!
Tuy nhiên, điểm thú vị nhất ở đây là TaSe3 vốn có bản chất là kim loại mà giáo sư Balandin có thể làm cho nó không dẫn điện được. Cách làm là độn các sợi TaSe3 vào polymer. Bởi vì các sợi này rất khó tiếp xúc với nhau ở kích thước nano, dòng điện không thể chạy qua vật liệu và vật liệu thậm chí cũng trở nên nhẹ hơn nữa!
Đó chính là những gì mà các nhà khoa học đã tìm kiếm từ lâu lắm rồi. Chúng ta biết nếu muốn chặn sóng điện từ trong một căn phòng thì cách đơn giản chỉ cần xây nó với các bức tường kim loại. Kim loại cũng có thể chặn sóng điện từ, vì vậy mà chiếc điện thoại khung nhôm của bạn luôn phải có những dải nhựa cho sóng chạy ra vào ấy mà.
Nhưng nhược điểm của kim loại là chúng nặng vãi, dẫn điện và đắt lắm. Bạn không thể chế tạo ra các thiết bị chặn sóng điện từ, chạy bằng điện mà lại có vỏ kim loại dẫn điện được. Bạn cũng không thể ốp trần và bọc những bức tường thép xung quanh nhà mình chỉ để ngăn không cho hàng xóm bắt chùa WiFi chứ!
Với các sợi TaSe3 bây giờ, mọi thứ sẽ trở nên ez game hơn rất nhiều. Bạn có thể pha chúng vào sơn hoặc keo giấy dán tường, sau đó quét một lớp màng là đủ. "Hiệu quả che chắn có thể lên tới 99,99% chỉ bằng một lớp màng dày vài micromet và nó không hề dẫn điện", Zahra Barani, một nghiên cứu sinh tham gia vào nghiên cứu cho biết.
Tất nhiên, các nhà khoa học không đầu tư tiền chỉ để giúp bạn bảo mật WiFi nhà mình đâu nha! Giáo sư Balandin cho biết vật liệu TaSe3 mà ông tạo ra còn có rất nhiều ứng dụng quan trọng khác. Mục đích cuối cùng của nó là để giảm thiểu hiện tượng nhiễu điện từ EMI.
Khi các thiết bị điện tử ngày càng nhỏ và nhiều hơn, chúng ta sẽ cần đến một thế hệ vật liệu che chắn mới và TaSe3 hoàn toàn đáp ứng đủ chỉ tiêu để sử dụng cho các thiết bị điện tử thế hệ tiếp theo trong tương lai luôn!
Vật liệu tổng hợp đã chứng minh được tính cách điện hoàn hảo và tác dụng che chắn EMI đặc biệt hiệu quả trong dải tần gigahertz và sub-terahertz, là dải tần mà các công nghệ truyền thông hiện tại và tương lai sẽ tập trung khai thác sử dụng đấy!
Nguồn: soha.vn