Những phát minh của họ đặt nền móng cho lĩnh vực công nghệ điện tử hoàn toàn mới, gọi là “điện tử siêu liên kết”. Vật liệu điện tử siêu liên kết bao gồm hai thành phần: vật liệu nền và các hạt vật chất dạng nano.
Các vật liệu điện tử siêu liên kết sẽ có các tính chất rất độc đáo mà khoa học và công nghệ thế giới chưa từng được biết đến.
Vật liệu điện tử siêu liên kết có rất nhiều ứng dụng. Thí dụ, bộ phận cảm quang trong các loại pin mặt trời được chế tạo từ vật liệu điện tử siêu liên kết có thể đạt hiệu suất công có ích tới 90%! Một hiệu suất chưa từng có lịch sử khoa học.
Lúc này, hiệu suất công có ích của các tế bào quang điện tốt nhất thế giới chỉ mới đạt tới mức 12-18%. Công nghệ cảm quang của Mỹ phải sau vài năm nữa mới đạt tới hiệu suất 34%.
Vật liệu cảm quang của Nga còn có một tính chất rất độc đáo nữa là nó có thể “cảm nhận” được các hạt ánh sáng vô cùng yếu ớt phát ra từ các ngôi sao le lói trong đêm tối mịt.
Đặc biệt, các hạt nano có tính chất xúc tác cực mạnh. Vì thế, hạt nano và hàm lượng của chúng ảnh hưởng rất lớn đến tính chất từ trường và nhiệt của vật liệu.
Chỉ cần một hàm lượng rất nhỏ cũng có thể làm tăng đột biến tính chất của vật chất.
Theo nhận xét của các nhà khoa học Nga, sử dụng công nghệ điện tử siêu liên kết có thể tạo ra các vật liệu mới để chế tạo các robot chuyển động nhẹ nhàng giống như hiệu ứng “đi bộ trên Mặt Trăng”.
Nó đã mở ra triển vọng chế tạo các loại giầy dép có thể giúp con người bước nhanh và xa, giống như đi trên tấm thảm bay thần kỳ trong chuyện cổ tích Nghìn lẻ một đêm.
Ngoài ra, họ đang nghiên cứu công nghệ sản xuất các vật liệu siêu sạch trên cơ sở nguyên tố đất hiếm với mức độ tạp chất vào khoảng 10-7 và thấp hơn nữa.
Loại vật liệu này tiềm ẩn những tính chất mới lạ mà khoa học chưa từng được biết đến.
Trước đây, khoa học chưa biết đến loại vật liệu nào có độ tinh khiết đến thế. Nếu pha thêm một ít nguyên tố đất hiếm vào vật liệu điện tử siêu liên kết sẽ tạo ra các vật liệu siêu bền, siêu nhẹ, chịu được nhiệt độ cao, được sử dụng để chế tạo thân tên lửa và máy bay.
Các công trình nghiên cứu của các nhà khoa học Nga ở Dupna còn chứng tỏ, sử dụng vật liệu điện tử siêu liên kết sẽ là phương pháp độc nhất vô nhị để giải quyết các nhiệm vụ thực tiễn đa dạng nhất.
Hiện nay, tập thể các nhà khoa học Nga ở Dupna đã mô tả chi tiết 24 loại ứng dụng vật liệu điện tử siêu liên kết, có thể nâng cao tính chất của vật liệu thông thường lên 100-1.000 lần.
Thí dụ, từ vật liệu điện tử siêu liên kết có thể chế tạo các bộ lọc quang học và hồng ngoại, các loại thấu kính và gương để chế tạo kính, ống nhòm, kính cửa sổ có tác dụng bảo vệ chống lại tia cực tím.
Các bộ dung điện cao tần và cảm biến sử dụng vật liệu này sẽ có kích thước rút gọn từ 10-100 lần.
Các tinh thể quang tử từ vật liệu điện tử siêu liên kết sẽ tạo ra những lĩnh vực ứng dụng chưa từng có trong quang điện tử, kỹ thuật lade, truyền hình và mở ra khả năng hoàn toàn mới trong công nghệ ảnh nổi.
Có thể tạo ra các máy phát điện siêu nhỏ và các dụng cụ quang điện hiệu quả cao vượt trội, các máy tính quang tử sử dụng tín hiệu ánh sáng thay thế tín hiệu điện.
Lúc đó, tốc độ tính toán của các máy tính sẽ tăng lên hàng tỷ lần. Tất cả những cái đó chỉ mới là những phần rất nhỏ trong các ứng dụng của phát minh hoàn toàn mới này.
Trong tương lai không xa, mạch logic dựa trên cơ sở công nghệ điện tử siêu liên kết sẽ ra đời với ý nghĩa tương tự như phát minh ra bóng bán dẫn trong thế kỷ XX.
Lê Minh Quang
Theo “Izvestia”
