Kĩ thuật ảnh giao thoa ba chiều thông minh pptx

21 Tuyn Physics World 2008 | © hiepkhachquay Kĩ thut nh giao thoa ba chiu thông minh Chris Lowe, Cynthia Larbey Kĩ thuật chụp ảnh giao thoa ba chiều phản ứng với tác nhân lí, hóa và sinh đang mang lại những phép thử chn đoán mới với các ứng dụng đa dạng từ hàng không cho tới y khoa, như Chris Lowe và Cynthia Larbey mô tả sau đây. Ít nht là 6% nn thương mi th gii, tương ương vi chng 200 t ô la mi năm, có liên quan ti các sn phNm gi mo. Nhưng con s này thm chí s còn cao hơn nu như không có kĩ thut nh giao thoa ni. ưc phát minh cách ây 50 năm, kĩ thut nh giao thoa ni mang li các nhãn xác nhn chng sao chép, và có th tìm thy  mi nơi t th tín dng, h chiu và giy bc cho n hàng tiêu dùng, m phNm và dưc phNm. Kĩ thut nh giao thoa ni cũng là cơ s cho máy quét dùng  siêu th và máy hát ĩa CD; nó còn ưc s dng  lưu tr d liu quang 3D. Tuy nhiên, hin nay kĩ thut nh giao thoa ni ang biu hin chúng là công c chNn oán r tin mnh m nht, chúng có th có nhiu ng dng, nht là trong hóa sinh hc. Tuy vy, mãi cho n gn ây, kĩ thut nh giao thoa ni y khoa vn là cht liu ca truyn vin tưng khoa hc. Trong lot phim truyn hình Star Trek: Vogayer hi năm 1995 chng hn, phi hành oàn th k 24 x lí mt toán quân du kích  cách xa 70.000 năm ánh sáng, trong chuyn i ó bác sĩ ca con tàu b git cht, phi hành oàn da vào “kĩ thut nh giao thoa ni y khoa khNn cp”  chng . Nhưng truyn vin tưng khoa hc nay ang chuyn thành thc t khoa hc, vi mt vài kĩ thut nh giao thoa ni “thông minh” dùng cho chNn oán và các ng dng khác ã i vào th trưng. 22 http://www.thuvienvatly.info | © hiepkhachquay Các phép th chNn oán tht là cũ rích trong th gii hin i – thưng dùng  ưc nh mi th t bnh tt và an toàn thc phNm cho n an ninh và khng b sinh hc. Hin nay, nhng công vic này ưc thc hin bng cách o mt vài thông s hóa hc và sinh hc trong vt mu d dàng s dng và ri gi chúng n phòng thí nghim trung tâm  phân tích. Mc dù nhng phòng thí nghim như th thưng là t ng hóa hoàn toàn và thm chí không yêu cu s tinh thông ca mt nhà khoa hc, nhưng có th vn mt vài ngày trưc khi kt qu ưc gi tr li – s chm tr có th gây tr ngi cho chNn oán. Có mt s th cách mng trong chNn oán y khoa trong nhng năm gn ây, vi các th nghim tăng cưng mang n cho ngưi bnh. Ví d, các phép th x lí bên ngưi bnh ã làm gim thi gian phân tích “tác nhân gây bnh tim” t hàng ngày trong phòng thí nghim trung tâm xung còn hàng phút, nh ó Ny nhanh tin  x lí y khoa quan trng liên quan ti các cơn au tim. Các xu hưng tương t biu hin trong theo dõi cht lưng nưc, m bo an toàn thc phNm và thc ung và trong kim nghim môi trưng, quân s và chng khng b. Các phép th “im mu” như th còn có th làm gim giá thành trên mi phép th i hơn mt phn ba, ng thi tit kim nhân s. Tuy nhiên, vì vic th nghim thưng tin hành trên mt t bng cách b trí nhân viên và yêu cu trình din trc tip, nên v cơ bn thì công ngh cơ s là mnh và chính xác. Các b cm bin trên nn kĩ thut nh giao thoa ni thông minh, tính cht quang ca chúng thay i theo tác nhân bên ngoài, tht thích hp lí tưng cho kim nghim chNn oán. Ngoài vic mang li nhng b cm bin ơn gin và áng tin cy vi kh năng cài t sn kt qun c ưc, nhng kĩ thut giao thoa ni như th là có th tr vng ưc v mt thương mi vì chúng có th ưc ch to bng nhng kĩ thut ã có t vi in t hc, công nghip in n và nhip nh. Tht vy, sn phNm u tiên như th - mt b cm bin có kh năng phát hin ra lưng nh nưc trong nhiên liu máy bay – sp ưc tung ra bi Smart Holograms, mt công ti tách lp t Vin Công ngh sinh hc ti i hc Cambridge  Anh. Phản trực giác và đầy trở ngại Lí thuyt cơ s cho kĩ thut nh giao thoa ni ưc phát trin vào năm 1947 bi nhà vt lí sinh quán Hungary Dennis Gabor, nh ó ông ưc trao gii Nobel Vt lí năm 1971. Khám phá ca Gabor ưc thc hin tình c trong khi c gng ci thin  phân gii ca kính hin vi in t, và lúc y nó không h có ng dng khác nào ưc bit. Tht vy, tháng 9 năm 1948, t ew York Times ã mô t kĩ thut nh giao thoa ni là “mt tm thm thêu v lai tái to mt cách huyn bí hình nh thoát ra ca không khí mng”, và mãi cho ti cui nhng năm 1950 thì kĩ thut ó b cho là “phn trc giác và y tr ngi”, thuc v “thc tin mơ h”, và thm chí rõ ràng là “mt chú voi trng” ! Quan im ó ã dn thay i. Kĩ thut nh giao thoa ni là ghi li mu giao thoa quang hc gia các sóng ánh sáng.  làm phát sinh nh giao thoa ni, hai chùm ánh sáng kt hp – gi là chùm vt và chùm tham chiu – ưc làm cho chng cht trong mt cht nhy quang như polymer quang hay nhũ tương hp cht halogen bc. Chùm vt truyn ra t vt và vì th mang thông tin v nó, còn chùm tham chiu dùng  ghi nh giao thoa ni. Mu giao thoa quang hc ưc lưu tr t nhiên dưi dng s bin i  hp th, chit sut hay b dày ca cht ghi nh – hưng nó vào mt cách t nhiu x cha 23 Tuyn Physics World 2008 | © hiepkhachquay thông tin v biên  và pha ca hai chùm ánh sáng ban u. Bng cách ri ráng cách t vi chùm tham chiu, mt bn sao yu ca chùm vt ban u có th ưc dng li. nh giao thoa ni ưc to ra bng cách làm cho hai chùm ánh sáng kt hp – gi là chùm vt và chùm tham chiu – chng cht trong cht nhy quang. Chùm vt truyn ra t vt và vì th mang thông tin v nó, còn chùm tham chiu dùng  ghi và c nh. Mu giao thoa quang ưc lưu tr t nhiên dưi dng s bin i  hp th, chit sut hoc b dày ca cht ghi nh – nh ó bin nó thành mt lot vân giao thoa (tc là mt cách t nhiu x) cha thông tin v biên  và pha ca hai chùm tia sáng ban u. Bng cách chiu chùm c lên cách t, mt bn sao yu ca chùm vt ban u – và do ó là vt – xut hin tr li. Mc dù hiu ưc làm th nào nh giao thoa ni hot ng, nhưng các nhà nghiên cu không th nào phát trin ý tưng ca Gabor mãi cho n khi phát minh ra laser chng 10 năm sau ó. Có ưc mt ngun ánh sáng kt hp như th là yu t sng còn i vi kĩ thut nh giao thoa ni, vì thông tin lưu tr trong nh giao thoa ni ph thuc mnh và pha và bưc sóng ca ánh sáng (không ging như thông tin lưu tr trong nh chp, chúng ch ph thuc vào cưng  ánh sáng). nh giao thoa ni u tiên có th ghi vt ba chiu ưc to ra vào năm 1962 bi các nhà nghiên cu ngưi Mĩ Emmett Leith và Juris Upatnieks ti i hc Michigan. Nhng nh này ưc gi là nh giao thoa ni truyn qua vì  xem chúng ngưi ta phi cho mt laser truyn qua nh ni và quan sát nh tái dng t hưng ngưc li so vi hưng ca ngun. Mt phương pháp tinh vi sau ó, “nh giao thoa ni truyn qua cu vng”, cho phép ngưi ta xem nh giao thoa ni có màu s dng ánh sáng trng phng. Nhng nh giao thoa ni này – thưng gm mt mu trên b mt ca mt tm phim tráng lên mt lá nhôm phn x - ưc s dng làm c im bo mt 24 http://www.thuvienvatly.info | © hiepkhachquay trên th tín dng và nhng sn phNm khác (Lá nhôm cho phép ánh sáng i ra t phía sau ca nh ni  tái dng hình nh). Cùng năm ó, nhà vt lí ngưi Liên Xô Yuri Denisyuk ti Vin Ioffe  St Petersburg ã phát trin mt loi nh giao thoa ni ph bin khác: nh giao thoa ni phn x hay nh giao thoa ni Denisyuk, nó có kh năng tái dng nhiu màu sc s dng s ri ánh sáng trng trên cùng phía nh ni như ngưi xem. nh giao thoa ni Denisyuk s dng nhũ tương phim nh cu to t mt polymer, mt mui bc nhy sáng (bc bromide) và mt cht nhum bt sáng tráng trên nn thy tinh hay plastic và ưc xây dng bng cách cho mt laser i qua nhũ tương và i hưng nó tr li qua s phn x khi mt gương phng óng vai trò như vt. Mu sóng ng to ra khi chùm tia ti và chùm phn x gp nhau ưc bo qun  dng 3D qua các lp ht bc kim loi cc kì tinh, nghĩa là nh giao thoa ni da trên s phn x nhiu x t các ht bc.  m bo rng s phn x t các v trí khác nhau giao thoa tăng cưng ln nhau, các vân bc phi cách nhau mt cách u n (Nhng cu trúc tun hoàn tương t là nguyên nhân ca màu sc lung linh to ra khi ánh sáng phn x t CD-ROM hay nhng cánh bưm “ngũ sc” nht nh). Trong mt nh giao thoa ni “thông minh”, mu giao thoa ưc lưu tr trong mt cht mà tính cht ca nó thay i theo nhng iu kin môi trưng nht nh, vì th làm bin i tính cht ca mu giao thoa và như vy là s biu hin ca chính nh giao thoa. nh chp qua kính hin vi in t (bên trái) cho thy nh giao thoa ni ca mt gương phng to ra trong nhũ tương bc halide, trong ó các vân giao thoa cu thành t các ht bc kim loi (ưng kính khong 20 nm) phân b trong chiu dày 5-10µm ca polymer thông minh. Các vân gn như song song vi b mt nh giao thoa ni, rt ging vi các trang cúa mt cun sách óng, và cùng nhau tác dng như mt cách t nhiu x Bragg, mà dưi s ri ánh sáng trng làm phn x mt di hp bưc sóng nht nh và tái to nh ơn sc ca mt phng gương ban u (hay bt kì vt nào khác dùng trong ghi nh giao thoa ni). Giao thoa tăng cưng gia các chùm phn x tng phn t mi mt phng vân cho mt cc i ph c trưng có bưc sóng khong chng chi phi bi nh lut Bragg: m λ = 2ndsin θ , trong ó m là bc nhiu x, n là chit sut trung bình ca h màng mng, λ là bưc sóng ca ánh sáng, d là khong cách gia các vân và θ là góc hp gia hưng truyn ca ánh sáng ti và mt phng nhiu x. Bt kì tác nhân lí, hóa hay sinh hc nào làm thay i d, n hay tng s vân cha trong lp chiu dày màng s làm phát sinh nhng bin i quan sát ưc  bưc sóng (màu sc) hay cưng  ( sáng) ca nh giao thoa ni phn x. 25 Tuyn Physics World 2008 | © hiepkhachquay Năm 1999, các tác gi hin nay nhn thy kĩ thut nh giao thoa ni Denisyuk ưc ghi vi mt xung ơn 10 ns phát ra t mt laser ngc hng lu yttrium nhôm pha tp neodymium (Nd:YAG) mang li  sáng tương t dưi cùng iu kin phơi sáng và x lí vi xung phát ra t các cht ghi nh ni có sn trên th trưng như gelatin polymer sinh hc. Phương pháp ch to này cho phép nh giao thoa ni ưc ghi trong hu như bt kì ma trn polymer nào, nh ó mang li toàn cnh ca nh giao thoa ni vi tính cht quang thay i theo tác nhân lí, hóa hay sinh hc như mong i. iu này t cơ s cho mt công ti spin-out tên gi là Smart Holograms, thành lp năm 2004. Thông minh hóa Trong mt nh giao thoa ni thông minh, mt cht nhn b sung thích hp ưc gn vi ma trn polymer ca nhũ tương nh sao cho polymer chu s bin i lí hoc hóa khi mt cht ưa thích (gi là cht phân tích) liên kt vi nó. Như vy, trên nguyên tc, bt kì tác nhân lí, hóa hay sinh hc nào tương tác vi polymer thông minh u s làm phát sinh nhng bin i quan sát ưc  bưc sóng (tc là màu sc), cưng  ( sáng) hoc nh mã hóa ca nh giao thoa ni phn x. Thành phn hot tính trong mt nh giao thoa ni “thông minh” như th thưng là mt mng polymer 3D gi là hydrogel, nó là mt cht hp th nưc rt tt và có th n ra lên ti 1000% th tích ban u ca nó. Bng cách hp nht nh giao thoa ni qua th tích ca hydrogel, cách t nh ni có th ưc to ra tương ng vi, ví d,  Nm, nưc, dung môi, cht khí hòa tan, ion, cht chuyn hóa, thuc, kháng sinh, ưng hoc enzyme. Trong a s trưng hp, liên kt ca cht phân tích mc tiêu vi cht nhn trong hydrogel làm phát sinh hoc s bin i tình trng tích in, “liên kt chéo” ng hóa tr hay không ng hóa tr gia các chui polymer lân cn, hoc s bin i các tương tác th cp gm liên kt hydrogen hay tính k nưc. iu này có nghĩa là nhng nhiu lon tương i nh trong iu kin môi trưng có th gây ra nhng thay i vĩ mô vi th tích ca hydrogel bi nó hp th nhng lưng nưc khác nhau. Cu trúc ca các vân giao thoa do ó mang n cho nh giao thoa ni mt vt ch th cài t sn thuc phm vi mà hydrogel dãn n, nh ó nhng thay i  bưc sóng hay cưng  ca ánh sáng nhiu x, chng hn, có th d dàng nh lưng bng mt. (Nhng loi nh giao thoa ni ph bin khác, như loi tìm thy trên th tín dng, không hành x ging như th này vì cu trúc vân ca chúng vuông góc vi mt phng b mt cht nn, khin cho chúng nhy vi nhng thay i chiu dày ca màng polymer chng ) Hơn na, vì cu trúc vân ca nh giao thoa ni thông minh không bin i vĩnh vin, nên hydrogel có th chu nhiu chu kì n ra và co li trưc khi quay tr li cc i bưc sóng và  phn x như cũ. Kt hp vi thi gian phn ng nhanh ca chúng, nh giao thoa ni thông minh mang li tim năng to ln cho vic theo dõi các bin i   tp trung cht phân tích trong thi gian thc. Mt trong nhng ng dng ơn gin nht ca các b cm bin nh ni là o trc tip hot ng nưc trong cht lng không trn ln. Ngâm nh giao thoa ni gc gelatin vào dung môi “Nm” làm cho nưc t khi dung dch i vào pha nh ni. S n ra thu ưc và s tăng sau ó (tc là s lch) bưc sóng nhiu x t l thun vi nng  nưc ca mu. Do ó, các b cm bin nh ni 26 http://www.thuvienvatly.info | © hiepkhachquay làm phát sinh s bin i màu sc th giác, mang li s c bán nh lưng mà không cn thêm thit b o c nào khác. Như th, chúng có th hot ng như b cm bin công sut t do ca hot ng nưc trong công nghip hóa du, thc phNm, dt, in t và dưc phNm, nơi s nhim nưc có th gây thit hi vt cht hay tài chính. Kĩ thuật ảnh giao thoa nổi ứng dụng Sn phNm u tiên ca Smart Holograms – mt b cm bin nhy  Nm gi là H2No – ã ưc phát trin trong s hp tác vi nhà cung cp nhiên liu toàn cu Air BP. Chng 80 t lít nhiên liu máy bay ã ưc s dng ch  riêng nưc Mĩ năm 2006 và 42 triu phép kim tra ã ưc tin hành i vi s nhim nưc, thưng trong nhng iu kin thi tit cc . S nhim nưc có th làm cho nhiên liu ông c   cao ln, có th khóa các b lc vi nhng hu qu tai hi tim tàng. Nó thưng ưc nhn ra bng cách tin hành mt phép th “rõ ràng và trong sáng” có phn ch quan, trong ó biu hin th giác l m xác nhn s nhim nưc vưt quá gii hn có th chp nhn là 30 phn triu (ppm). Mt khác, dng c ca Smart Holograms – mt ng tiêm cm tay cha mt b cm bin nh ni ưng kính chng 1 cm – làm phát sinh tc thi mt ch thp  d dàng nhn thy nu như nng  nưc ca nhiên liu nm trên gii hn này. Công ti trên cũng ang làm vic vi các công ti ánh bóng kin trúc  phát trin mt b cm bin  Nm có th phát hin xem nưc có lt vào gia nhng tm kính hay không do mi hàn khim khuyt hay b hng. Chng 370 triu ơn v lp ghép ôi ưc sn sut trên khp th gii mi năm, và nhng khim khuyt như th có th gây ra tiêu hao tài chính áng k ng thi làm gim hiu sut năng lưng ca công trình. Ngoài ra, chúng ta bit trưc rng polymer thông minh có th sơn, tráng hay phun nhng lp mng micron lên trên, hoc sáp nhp vào, mt vùng b mt hay cht liu khác dùng trong công nghip xây dng. iu này s mang li cho các nét kin thc nhng c trưng quang hc lí thú nht nh, ví d như có kh năng làm thay i màu sc hay  sáng, hay hin th tin nhn hn hp hay hình nh vi nhng tác nhân nht nh. Ngoài giá tr thNm mĩ thun túy, iu này có th giúp làm cho công trình an toàn hơn bi cho phép các cht khí c hay nhng hp cht hu cơ d bay hơi ưc theo dõi, hay làm cho tin nghi hơn bi cm nhn các thay i nhit ,  Nm và s phơi sáng t ngoi. Kh năng phát hin s có mt ca các ion, cht chuyn hóa và hot ng enzym cũng khin cho các b cm bin nh giao thoa ni lí tưng cho chNn oán y khoa – nht là cho vic theo dõi các cht ánh du theo dõi bnh bên trong máu.  to ra nh giao thoa ni nhy pH, chng hn, các cách t ghi bên trong hydrogel cha các monomer cơ bn hoc có tính axit: s ion hóa các nhóm chc ca monomer làm cho cách t dãn ra hay co li là kt qu ca lc tĩnh in và thm lc iu khin hay trc xut các ion ngưc li và nưc vào hoc ra khi pha hydrogel. Chuyn ng này làm thay i khong cách vân ca nh giao thoa ni và gây ra bưc sóng dài hơn hoc ngn hơn ưc chn cho phn x. Kt qu là bưc sóng nhiu x ca b cm bin nh giao thoa ni ph thuc vào pH ca môi trưng chính. 27 Tuyn Physics World 2008 | © hiepkhachquay Vòng tròn màu xanh trên b cm bin H2No ca Smart Holograms bin i sang ch thp màu  nu như s nhim nưc trong nhiên liu máy bay  trên mc 30 ppm. Các nhà nghiên cu ti Cambridge mi ây ã phát trin kĩ thut nh giao thoa ni cm bin cho ion kali và natri, vi mc tiêu chNn oán trc trc thn và thưng thn, bnh tiêu chy và cao huyt áp và còn theo dõi bnh nhân thNm tách thn, liu pháp li niu hay cha tr tiu gt. i vi mc tiêu sau  trên, polymer hydrogel ưc ci to vi nhng cht nhn nht nh gi là ether crown, hình thành nên nhng phc hp thun nghch mnh m vi các ion kim loi này trong dung dch. Trong trưng hp ca mt cht nhn nht nh, 18-crown-6, bưc sóng ca kxi thut nh giao thoa ni ưc tìm thy t l thun vi  tp trung ion kali. Ngoài ra, b cm bin hu như không b nh hưng bi các bin thiên sinh lí bình thưng  mc  natri nn, nh ó làm ni bt tim năng ca nó cho công dng làm b cm bin o kali trong máu. Nghiên cu 28 http://www.thuvienvatly.info | © hiepkhachquay thêm cho thy kĩ thut nh giao thoa ni có th dùng  phát hin các ion sinh lí khác, như calcium (Ca 2+ ) và magnesium (Mg 2+ ). Hin nay, Smart Holograms ang phát trin mt máy theo dõi glucose máu nhm h tr bnh nhân ái tháo ưng theo dõi nng  glucose ca h. Bnh ái tháo ưng hin nay hành h chng 6% dân s th gii và s ca s tăng lên gp ôi vào năm 2025. a s bnh nhân hin nay o nng  glucose trong máu ca h bng mt dng c cơ in enzym dùng mt ln ri b, nhưng kĩ thut nh giao thoa ni ba chiu ch to t màng hydrogel cha mt ma trn polymer ưc ci to vi mt cht nhn glucose nht nh (phenylboronic acid) mang li mt chn la r hơn có th còn theo dõi nng  glucose mt cách liên tc. Nhng nghiên cu ban u do các nhà nghiên cu Cambridge thc hin cho thy bưc sóng ca kĩ thut nh giao thoa ni cm bin là hàm ca  tp trung glucose qua vùng glucose sinh li bình thưng. Smart Holograms hin ang ưc lưng hiu qu ca các kĩ thut nh giao thoa ni cm bin này trong môi trưng sinh hc phc tp, vi mc tiêu to ra mt dng c s cho phép bnh nhân t h kim tra nng  glucose trong máu ca h. Mt b cm bin như th s ưc hp nht vào mt ng thông ưng tiu gn trong thích hp vi mt b cm bin si quang  phát hin sn lưng, chng hn, hoc vào mt kính tip xúc có th theo dõi liên tc nng  glucose trong dch l ca mt. Nhng phương pháp như th không òi hi iu chnh thưng xuyên và phép chNn oán là liên tc, chính xác và phn ng trong thi gian thc. Kĩ thut nh giao thoa ni thông minh ghi li trong các polymer thit k chuyên dng  thay i theo tác nhân lí, hóa hay sinh hc nh hp nht vi các nhóm chc hay nhóm phn ng. Như vy, chính kĩ thut nh giao thoa ni va mang li ma trn polymer phn ng vi mt kích thích hay cht nht nh mà ngưi ta mun o, va là phương tin  hình dung ra phn ng ó. Ví d, nh giao thoa ni thông minh màu xanh lá cây phun ethanol mô t phép kim tra nng  cn th lên ng th màu xanh dương khi polymer co li. Các khung hình chp vi khong thi gian 20 ms. Các nhà nghiên cu ã s dng nhng b cm bin nh giao thoa ni tương t  theo dõi s tan ra ca glucose trong s tăng trưng ca sinh vt t to bào t Bacillus subtilis - mt h 29 Tuyn Physics World 2008 | © hiepkhachquay hàng gn gũi ca Bacillus anthracis , tác nhân gây bnh than và vì th là mt vũ khí sinh hc tim tàng. Trong trưng hp này, kĩ thut nh giao thoa ni mang li s thun li áng k so vi các b cm bin gc enzyme truyn thng s dng phn ng sinh hóa trc tip vì chúng không tiêu th glucose và vì th không làm gim nng  cht trong mu vt th tích nh, th có th mang li kt qu không chính xác. Chúng ta hin ang ưc nh tim năng ca mt b cm bin như mt h nhn dng bnh than dùng cho dch v cp cu sau mt s c khng b. Thông minh và an toàn Trong bài báo này ch có th tóm lưc mt s trong nhng ng dng ưc phát trin nht ca các b cm bin nh giao thoa ni, nhưng tim năng ca kĩ thut nh giao thoa ni thông minh tht to ln. Ví d, kĩ thut nh giao thoa ni thông minh có th cho phép các nhà nghiên cu ang tìm kim nhng loi thuc mi kim tra nhanh chóng nhanh chóng mt s lưng ln các phân t tim năng. Kĩ thut ó còn có th giúp trong s phát trin quy trình. Kĩ thut nh giao thoa ni cm bin ưc dùng  theo dõi sn phNm chuyn hóa ca nhng s lên men vi khuNn nh (c 30 nl), ví d, bng cách theo dõi s thi ra ca sa bi Lactobacillus casei qua s thay i pH phát sinh trong quy trình lên men. Tht vy, nhng b cm bin như th có th dùng  cnh báo ngưi tiêu dùng khi sa tht s b hng mà không da trên tem in ngày s dng và vì th có th tr thành mt tiêu chuNn cht lưng trong siêu th. Hơn na, thc t thì hình nh trc quan to ra bi kĩ thut nh giao thoa ni thông minh có th làm cho xut hin hay bin mt dưi tác nhân hóa hay sinh thích hp và vì th ưc s dng  hin th s th hin trc quan ca phép cô phân tích – khin cho chúng lí tưng cho s dng trong máy phân tích nng  cn hơi th, theo dõi trng thái tim và cho nhiu h thng bo mt và óng gói “thông minh” a dng. Smart Holograms va tung ra mt lot sn phNm bo v nhãn mác da trên nhng hình nh  nét cao a thành phn cc kì khó sao chép. Công ti này còn phát trin “kĩ thut nh giao thoa ni kiu ht” mi dùng cho m phNm, nưc sơn, mc in và lp tráng ngoài cho  chơi, và theo dõi các cht khí môi trưng c hi, nơi yêu cu các b cm bin chim dng din tích ln. Kĩ thut nh giao thoa ni cm bin hu như không th o ngưc thit k hay sao chép, là “linh hot nh dng” phù hp vi nhu cu cá nhân, không yêu cu ngun cp in, có th phóng to thu nh n bt kì kích thưc nào, có th c song song, và ưc ch to bng mt quy trình sn sut sn sàng tích hp vào các chui cung cp hin có. Như vy, trong th k 21, không ging như th k 24, chúng ta không phi thêm mm dm mui ct truyn vi nhng c im Star Trek màu mè  ưa ra nhng ng dng mi i vi công ngh nh giao thoa ni. Công ngh ó gi ã sn sàng. Từ trưng bày đến thị trường: nguồn gốc của Smart Holograms Công ngh mà Smart Holograms ang phát trin sn phNm ca nó phát sinh vào cui thp niên 1990 trong nhóm nghiên cu ca mt trong hai tác gi hin nay (CL) ti Vin Công ngh Sinh hc ti i hc Cambridge  Anh. Cùng vi nhà vt lí Roger Millington, CL hình thành nên ý tưng khi ang nghiên cu các phương pháp mi không t tin cho các b cm bin quang 30 http://www.thuvienvatly.info | © hiepkhachquay sinh hc, và khái nim ưc trau chut thêm bi mt nghiên cu sinh tin sĩ khi ó là Jan Groves, nhà kĩ thut nh giao thoa ni Jeff Blyth và nhà hóa sinh Andrew Mayes. Công trình ban u này ã thit lp a s các khái nim cơ s then cht ca kĩ thut nh giao thoa ni phn ng nhanh (ưc ghi nhn vi bn bng phát minh), ng thi s ng h 25.000 bng t trưng i hc ã tài tr mt nghiên cu ban u  ưc nh tính kh thi ca vic thành lp mt công ti mi. Smart Holograms thành lp năm 2004 trên cơ s ca các ng dng phát minh ưc chp nhn và  trình vi s tài tr t Qu thách thc trưng i hc Cambridge (250.000 bng), t chc Sáng kin nghiên cu kinh doanh nh iu hành bi y hi nghiên cu sinh hc và công ngh sinh hc (216.000 bng) và qu tư bn mo him (5 triu bng). Ngày nay, công ti ó s dng trên 40 nhân viên  Cambridge, bo v tài sn trí tu ca nó vi chng 40 bng phát minh ưc chp nhn/ang  trình, và by thương hiu ã  trình, và ã kí hp tác phát trin vi các nhà dn u nn công nghip chip xanh. Công ngh ct lõi ca nó là kĩ thut nh giao thoa ni “thông minh” thay i phn ng vi tác nhân bên ngoài, có ng dng trong công nghip bo v nhãn mác, xác nhn và chăm sóc sc khe. Th h sn phNm u tiên ca Smart Holograms (H2No) ưc thit k  phát hin  Nm trong nhiên liu máy bay. Nghiên cu ban u ti Vin Công ngh Sinh hc Cambridge cho thy du la b nhim bNn nưc vi nng  100 phn triu (ppm) có th làm thay i màu sc nh giao thoa ni gelatin t xanh lá cây sang  bi s phân chia nưc thành pha giao thoa ni và vì th làm dãn mt phng nhiu x Bragg và làm lch  bưc sóng chiu li. [...]... ra 42 triệu hay ngần ấy đơn vị thử yêu cầu hàng năm Kĩ thuật ảnh giao thoa nổi thông minh Kĩ thuật ảnh giao thoa nổi, kĩ thuật ghi lại mẫu giao thoa quang học, được sử dụng rộng rãi làm khóa xác nhận và lưu trữ dữ liệu Đa số ảnh giao thoa nổi cố định trong một chất nhạy quang, nhưng mới đây các nhà nghiên cứu đã tạo ra được ảnh giao thoa nổi thông minh bằng cách tạo ra chúng trong những chất như hydrogel... nhất định, nên kĩ thuật ảnh giao thoa thông minh có thể được sử dụng làm bộ cảm biến chN đoán và thường có n công suất trực quan rõ ràng Smart Holograms – một công ti spin-out từ trường đại học Cambridge năm 2004 – vừa tung ra sản phN đầu tiên của nó: bộ cảm biến có khả năng phát hiện nước trong nhiên liệu máy bay m Một trong những thị trường tiềm năng lớn nhất cho kĩ thuật ảnh giao thoa nổi cảm biến... triển với sự ủng hộ của công ti nhiên liệu Air BP nhằm tạo ra phép thử mẫu điểm cho sự nhiễm nước trong nhiên liệu máy bay H2No là bộ cảm biến ảnh giao thoa nổi dùng một lần phát ra dấu “x” màu đỏ trên nền màu xanh lá cây khi nồng độ nước tự do trên 30 ppm Hệ thống đó được bảo vệ quyền phát minh, được đăng kí thương hiệu và đã trải qua thử nghiệm rộng rãi trong phòng thí nghiệm và trong ngành tại một vài... ví dụ như mang lại cho bệnh nhân đái tháo đường một máy theo dõi nồng độ n glucose trong máu đơn giản và đáng tin cậy Tài liệu tham khảo J Blyth et al 1999 A diffusion method for making silver bromide based holographic recording material Imaging Sci J 47 87–91 C R Lowe 1999 Chemoselective biosensors Curr Opin Chem Biol 3 106–111 C R Lowe 2007 Holographic sensors Handbook of Biosensors and Biochips (ed)... Công nghệ Sinh học, Đại học Cambridge, Anh) Cynthia Larbey (giám đốc điều hành của Smart Holograms Ltd., Cambridge, Anh) Nguồn: Holography gets smart (Physics World, tháng 2/2008) hiepkhachquay dịch An Minh, ngày 10/03/2008, 22:35:06 31 Tuyển Physics World 2008 | © hiepkhachquay . năm. Kĩ thuật ảnh giao thoa nổi thông minh Kĩ thut nh giao thoa ni, kĩ thut ghi li mu giao thoa quang hc, ưc s dng rng rãi làm khóa xác nhn và lưu tr d liu. a s nh giao thoa. Tuyn Physics World 2008 | © hiepkhachquay Kĩ thut nh giao thoa ba chiu thông minh Chris Lowe, Cynthia Larbey Kĩ thuật chụp ảnh giao thoa ba chiều phản ứng với tác nhân lí, hóa và sinh. nh giao thoa ni thông minh , mu giao thoa ưc lưu tr trong mt cht mà tính cht ca nó thay i theo nhng iu kin môi trưng nht nh, vì th làm bin i tính cht ca mu giao thoa