Bộ Khoa học và CNTT Hàn Quốc cùng Quỹ Nghiên cứu Quốc gia Hàn Quốc ngày 2/9 cho biết giáo sư Choi Soo-seok của Khoa Kỹ thuật Điện và Điện tử, Đại học Khoa học và Công nghệ Pohang (POSTECH), là nhà khoa học được vinh danh trong tháng 9 của “Giải nhà khoa học công nghệ Hàn Quốc”. Ông được ghi nhận nhờ phát triển công nghệ Real Full Color, cho phép tạo và điều khiển trực tiếp màu sắc cũng như bước sóng trên toàn dải ánh sáng khả kiến.

Theo cơ quan này, công nghệ trên dựa trên cấu trúc nano chiral. Đây là dạng cấu trúc có tính bất đối xứng như tay trái và tay phải, là ảnh gương của nhau nhưng không thể chồng khít hoàn toàn, được hiện thực ở quy mô nano.

Hiện nay, màn hình và cảm biến hình ảnh chủ yếu tái tạo màu bằng cách phối trộn ba màu cơ bản đỏ, xanh lá và xanh dương (RGB). Tuy nhiên, phương pháp này có cấu trúc phức tạp, đồng thời khó tái hiện trực tiếp và liên tục dải màu cùng bước sóng đa dạng trong tự nhiên.

Giáo sư Choi cho biết ông lấy cảm hứng từ cơ chế tạo màu cấu trúc của bướm và tắc kè, vốn tạo màu nhờ cấu trúc nano thay vì sắc tố. Từ ý tưởng đó, nhóm nghiên cứu đã phát triển cấu trúc nano chiral có thể tạo và điều khiển trực tiếp màu sắc, bước sóng mong muốn bằng cách điều chỉnh cấu trúc xoắn của vật liệu nano, không cần quy trình chế tạo nano phức tạp.

Cấu trúc này hình thành mạng quang học tuần hoàn thông qua cơ chế tự lắp ghép, khi các phân tử tự sắp xếp theo dạng xoắn. Từ nền tảng đó, nhóm nghiên cứu tiếp tục ứng dụng công nghệ vào các linh kiện quang điện tử có thể kéo giãn, phát triển “da điện tử” nhân tạo Photonic E-Skin có khả năng đổi màu theo hướng và mức độ kéo giãn. Công nghệ này cũng được mở rộng để đọc và phân tích trực tiếp mức độ biến dạng thông qua màu sắc.

Nhóm nghiên cứu đồng thời phát triển bộ lọc màu hoạt động ở điện áp thấp 2V, cho phép điều chỉnh chu kỳ cấu trúc nano bằng điện để lựa chọn màu theo ý muốn. Bên cạnh đó là công nghệ laser điều chỉnh màu và bước sóng trong vùng khả kiến. Với độ rộng vạch phổ hẹp ở mức 1 nanomet (nm), loại laser này đạt độ tinh khiết màu cao, qua đó mở rộng khả năng ứng dụng không chỉ trong màn hình mà còn ở các công nghệ quang học thế hệ mới như thực tế tăng cường (AR) và hologram.

Các kết quả nghiên cứu đã được công bố trên nhiều tạp chí quốc tế, trong đó có Advanced Materials, Advanced Optical Materials và Laser & Photonics Reviews. Một số công trình còn được chọn đăng trang bìa vào tháng 8/2023 và tháng 3.

Trước khi công tác tại POSTECH, giáo sư Choi từng làm việc 19 năm tại LG Display. Theo giới thiệu của cơ quan chức năng, quãng thời gian này giúp ông trực tiếp trải nghiệm những hạn chế của phương pháp phối trộn RGB, từ độ phức tạp trong quy trình, tổn hao quang học đến giới hạn về độ tinh khiết màu. Sau đó, ông tiếp tục theo đuổi nghiên cứu về màn hình thế hệ mới dựa trên cấu trúc nano chiral.

Đến nay, giáo sư Choi đã sở hữu khoảng 250 bằng sáng chế trong và ngoài nước. Gần đây, ông cũng mở rộng hướng nghiên cứu sang công nghệ điều khiển đa pixel, đa màu dựa trên màu sắc, hoa văn ánh sáng, phân cực và biến dạng.

Giáo sư Choi cho biết sẽ tiếp tục mở rộng nghiên cứu sang nhiều lĩnh vực quang điện tử, gồm màn hình thế hệ mới, bán dẫn quang, AR và hologram.