Giải thưởng Inoue Harushige được tạo ra để kỉ niệm 15 năm ngày thành lập Tổng công ty phát triển công nghệ mới – nơi phát triển các công nghệ mới khó thương mại hoá bằng cách đầu tư quỹ công và thuê ngoài nghiên cứu. Giải thưởng này được trao hàng năm cho những nhà nghiên cứu và công ty đã tạo ra sản phẩm có ích cho xã hội dựa trên kết quả nghiên cứu khoa học của họ.

Năm 2022, giải thưởng được trao cho 2 sản phẩm là máy quay video tốc độ cao và vật liệu vận chuyển electron cho EL hữu cơ.

Máy quay video tốc độ cao

Giáo sư Shigetoshi Sugawa của Đại học Tohoku và một nhà sản xuất máy móc chính xác đã cùng nhau tạo ra máy quay video tốc độ cao có khả năng quay 10 triệu khung hình/giây.

Trong các lĩnh vực khoa học vật liệu, đốt, nổ, công nghệ vi máy và phát triển vũ trụ, để làm sáng tỏ các hiện tượng vật lý liên quan đến vật liệu mới như sóng xung kích, plasmas, phóng điện… cần phải có thiết bị chụp ảnh tốc độ cực cao theo thứ tự 0,1 micro giây (10-7 giây). Ngoài ra, trong lĩnh vực y tế và công nghiệp cũng có nhu cầu ngày càng tăng đối với việc phóng đại và quan sát các hiện tượng tốc độ siêu cao xảy ra ở các vùng nhỏ, chẳng hạn như các viên bi nhỏ, ống phun mực và bình phun nhiên liệu. Các cảm biến hình ảnh thông thường gặp phải các vấn đề như giảm độ phân giải và chất lượng hình ảnh bị suy giảm khi tốc độ hình ảnh tăng lên, gây khó khăn cho việc bắt chính xác các hiện tượng tốc độ siêu cao này.

Máy quay video tốc độ cao Hyper Vison HPV-X2 (Ảnh: inouesho.jp)

Để đáp ứng được những nhu cầu này, cần phải có sự cân bằng tốt giữa 3 hiệu suất cơ bản là số điểm ảnh và số khung hình có thể chụp cũng như tốc độ chụp để không ảnh hưởng xấu đến hình ảnh ngay cả khi tiếp xúc với ánh sáng mạnh, tiêu thụ ít điện năng, có thể hoạt động mà không cần thiết bị làm mát đặc biệt, và giải quyết được các vấn đề kỹ thuật như khả năng thiết lập tốc độ chụp và thời gian phơi sáng độc lập.

Bằng cách kết hợp công nghệ cảm biến với công nghệ máy quay video tốc độ cao của Shimazu Corporation, nhóm nghiên cứu của giáo sư đã đạt được tất cả các yêu cầu trên và cho ra sản phẩm có khả năng chụp tốc độ cao 10 triệu khung hình/giây đầu tiên trên thế giới với độ phân giải cao, số lượng bản ghi lớn ở nhiệt độ phòng.

Tính năng tuyệt vời nhất của cảm biến hình ảnh CMOS “FTCMOS” được phát triển với công nghệ này là bộ nhớ lưu trữ hình ảnh được cung cấp trong chip cảm biến và các tín hiệu đọc ra từ các pixel ở tốc độ cao được lưu trữ tạm thời cho một số khung hình xác định trước. Sau khi chụp, chúng được chuyển từ bộ nhớ sang chip để đọc ra bên ngoài. Công nghệ này cho phép chụp tốc độ cao với tốc độ chụp tối đa 10 triệu khung hình/giây mà vẫn giữ nguyên độ phân giải.

Ngoài ra, bằng cách đặt bộ nhớ lưu trữ hình ảnh cách xa khu vực điểm ảnh trong một khu vực ngoại vi được che chắn đủ ánh sáng, ngay cả khi hình ảnh tiếp xúc với ánh sáng mạnh trong khi chụp, ánh sáng không bị rò rỉ vào bộ nhớ, dẫn đến chất lượng hình ảnh cao mà không bị suy giảm.

Vật liệu vận chuyển electron cho EL hữu cơ

Phân tử ánh sáng xanh và điện thoại thông minh sử dụng EL hữu cơ (Ảnh: inouesho.jp)

Giám đốc Viện nghiên cứu hóa học trung ương ông Aihara Hidenori và một nhà sản xuất hoá chất đã thành công trong việc giảm tiêu thụ điện năng, một vấn đề với EL hữu cơ được sử dụng trong các màn hình như điện thoại thông minh. Vật liệu này có tiềm năng lớn trong các lĩnh vực tiên tiến với hiệu suất phát sáng cực cao có thể đạt được hiệu suất lượng tử bên trong 100% mà không cần sử dụng các kim loại quý đắt tiền thông thường. Hiện tại, các phần tử EL hữu cơ sử dụng vật liệu dựa trên triazine đang được phát triển theo nhiều cách khác nhau và trở thành một khuôn khổ thiết yếu cho EL hữu cơ.

Nhật Bản có 3 thành viên sáng giá cho giải Nobel

Nguồn: https://inouesho.jp

Biên tập: LocoBee