Các nhà khoa học Nga đã tạo ra một nền tảng LED độc đáo được vận hành khác với cách làm truyền thống. Công nghệ này cho phép chuyển đổi thiết bị chỉ trong 10 nano giây — nhanh hơn 100 nghìn lần. Nó nhanh hơn nhiều lần so với các giải pháp hiện có và cho phép nhanh chóng "vẽ" và thay đổi các mẫu phát sáng mà không cần quy trình sản xuất phức tạp.
Phát minh này có thể tạo nền tảng cho các nguồn bức xạ siêu nhanh cho màn hình, cảm biến và hệ thống truyền tải thông tin. Công nghệ này cũng sẽ đưa các nhà khoa học đến gần hơn với việc tạo ra một máy tính quang học.
Câu 1: Công nghệ nền tảng LED mới của Nga hoạt động bằng cách nào thay vì dùng dòng điện thông thường để bật/tắt?
A. Dùng xung laser để chuyển pha vật liệu và bật/tắt LED. B. Dùng sóng siêu âm để điều khiển ánh sáng phát ra. C. Dùng từ trường để kích hoạt lớp phát sáng. D. Dùng nhiệt độ cao để thay đổi trạng thái tinh thể.
Giải thích: Nền tảng LED mới dùng xung laser chiếu vào lớp hợp kim chalcogenide (germanium-antimon-tellurium), khiến vật liệu chuyển pha tinh thể để bật LED (dù điện áp liên tục), hoặc pha vô định hình để tắt. Tốc độ chuyển chỉ 10 nanogiây, nhanh hơn 100.000 lần so với LED truyền thống dùng điện.
Đáp án đúng là: A.
Câu 2: Tốc độ chuyển trạng thái bật/tắt của nền tảng LED mới đạt bao nhiêu và nhanh hơn bao nhiêu lần so với LED thông thường?
A. 5 mili giây, nhanh hơn 10 lần. B. 100 pico giây, nhanh hơn 1 triệu lần. C. 1 micro giây, nhanh hơn 1.000 lần. D. 10 nanogiây, nhanh hơn 100.000 lần.
Giải thích: Nền tảng đạt tốc độ chuyển trạng thái chỉ 10 nanogiây – nhanh hơn 100.000 lần so với LED thông thường (mất vài mili giây). Nhờ laser điều khiển pha chuyển của chalcogenide, điện áp luôn duy trì không đổi, giúp tăng tốc độ phản hồi, độ ổn định và tuổi thọ thiết bị.
Đáp án đúng là: D.
Câu 3: Vật liệu chính nào được tích hợp vào LED để tạo khả năng chuyển pha siêu nhanh bằng laser?
A. Silic và germanium thông thường. B. Hợp kim chalcogenide germanium – antimon – tellurium. C. Graphene kết hợp oxit kim loại. D. Niobium-tin dùng trong siêu dẫn.
Giải thích: Các nhà khoa học Nga đã tích hợp hợp kim chalcogenide (germanium – antimon – tellurium) vào cấu trúc LED. Khi laser chiếu, hợp kim chuyển pha tinh thể để bật LED, hoặc pha vô định hình để tắt – khắc phục khuyết tật tích hợp cũ và đạt tốc độ 10 nanogiây.
Đáp án đúng là: B.
Câu 4: Quy trình sản xuất LED mới được đơn giản hóa như thế nào nhờ công nghệ laser?
A. Dùng hóa chất khắc để tạo mạch. B. Dùng nhiệt độ cao nung chảy vật liệu. C. Dùng laser quét "vẽ" mẫu phát sáng trực tiếp trên lớp chalcogenide. D. Dùng in 3D để tạo lớp phát sáng.
Giải thích: Chỉ cần laser chiếu vào các điểm mong muốn trên lớp chalcogenide để "vẽ" mẫu phát sáng – giống như tô màu tranh. Vật liệu giữ trạng thái không bay hơi sau khi laser tắt, giúp sản xuất nhanh, linh hoạt, không cần quy trình phức tạp như LED truyền thống.
Đáp án đúng là: C.
Câu 5: Ứng dụng gần gũi và tiềm năng nhất của nền tảng LED siêu tốc này đối với cuộc sống hàng ngày là gì?
A. Phát triển cảm biến và công tắc quang học cho truyền dữ liệu tốc độ cao, gần với máy tính quang học tương lai. B. Tạo màn hình điện thoại thay đổi màu cực nhanh theo cảm xúc. C. Làm đèn LED tiết kiệm điện cho nhà ở. D. Tạo màn hình TV chống mỏi mắt.
Giải thích: Công nghệ phù hợp nhất cho công tắc quang học siêu nhanh trong hệ thống mã hóa/truyền dữ liệu tốc độ cao, cảm biến nhạy cao cần phản hồi tức thời, và hướng tới máy tính quang học. Với người dùng Việt Nam, nó hứa hẹn mạng internet nhanh hơn, thiết bị IoT thông minh hơn, và tương lai máy tính quang học thay thế chip silicon chậm.
Đáp án đúng là: A.
Minh Anh (Theo Izvestia)
