kim tuyến là một bất ngờ thú vị. Anh nói với tôi: “Tôi đây, một nhà hóa học
vật lý, thường nghĩ đến những bước đột phá, chẳng hạn như các công nghệ
tiên tiến rất tinh vi”.
Ouderkirk là một nhà phát minh của công ty 3M có trụ sở tại
Minnesota, một trong 28 “nhà khoa học của tập đoàn”, danh hiệu cao nhất
trong số 6.500 nhà khoa học và kỹ sư của công ty. Con đường đột phá đến
với hạt kim tuyến bắt đầu khi ông nỗ lực thách thức một nguyên lý vật lý
200 năm tuổi được gọi là “định luật Brewster”. Nó cho rằng không có bề
mặt nào có thể phản chiếu ánh sáng gần như hoàn hảo ở mọi góc độ.
Ouderkirk tự hỏi nếu xếp nhiều tấm nhựa mỏng lên nhau, mỗi cái có
chất lượng quang học riêng thì có thể tạo ra một tấm phim tùy chỉnh phản
xạ và khúc xạ những bước sóng ánh sáng khác nhau theo mọi hướng hay
không. Một nhóm chuyên gia quang học mà ông tham vấn đảm bảo rằng
việc này bất khả thi. Đó chính xác là điều ông muốn nghe. “Nếu họ nhất trí
đây là ý tưởng tuyệt vời, “hãy triển khai đi, nghe hợp lý đấy” thì bạn có cơ
hội trở thành người phát minh đầu tiên không? Hoàn toàn không.” Ông nói
với tôi.
Thực ra về mặt vật lý, Ouderkirk chắc chắn việc này có thể làm được.
Mẹ thiên nhiên đã đưa ra bằng chứng cho nó. Màu xanh óng ánh nhiều sắc
độ của bướm morpho hoàn toàn không phải do sắc tố xanh tạo ra; đôi cánh
của nó phát sáng màu xanh da trời và màu ngọc bích là nhờ các lớp vảy
mỏng khúc xạ và phản xạ những bước sóng đặc biệt của ánh sáng màu
xanh. Ngoài ra, còn có nhiều ví dụ chẳng lấy gì làm lý thú. Nhựa của chai
nước khúc xạ ánh sáng khác nhau tùy thuộc vào góc ánh sáng. “Mọi người
đều biết vậy, họ biết tất tần tật về polyme,” Ouderkirk nói.
“Nó ở ngay trước mắt bạn mỗi ngày nhưng chưa ai nghĩ đến việc làm
các tấm phim quang học từ chất liệu đó.”
Ông thành lập ra và quản lý một nhóm dự án nhỏ. Với độ dày chưa
bằng một sợi tóc của người, tấm phim gồm hàng trăm lớp polymer được
thiết kế tinh xảo để phản chiếu, khúc xạ hoặc hấp thụ các bước sóng ánh
sáng cụ thể. Không giống như phim quang học thông thường hoặc thậm chí
là gương, phim quang học đa lớp có thể phản xạ ánh sáng gần như hoàn
