Giải ngố: Tại sao chúng ta không thể nhìn thấy virus SARS-CoV-2 bằng mắt thường, và làm thế nào để chụp được ảnh của chúng?

Virus thuộc về một thế giới khác so với chúng ta, khi chúng vô hình dưới con mắt người thường. Với kích thước chỉ khoảng 100 nanomet, bạn thậm chí không thể nhìn thấy virus SARS-CoV-2 đang gây ra đại dịch COVID-19 bằng các kính hiển vi quang học.

Đó là bởi vì sóng ánh sáng khả kiến ngắn nhất mà mắt người có thể cảm nhận được chỉ đạt xuống tới bước sóng 400 nanomet, vẫn còn gấp 4 lần kích thước của virus corona. Độ phân giải là không đủ để bạn phân biệt được các điểm ảnh. Nó giống như việc cố vẽ nét bút bi bằng một chiếc chổi sơn.

Vậy làm thế nào mà các nhà khoa học có thể chụp được những tấm ảnh của virus, những tấm ảnh tiết lộ cho bạn thấy thế giới vi sinh sống động và đầy màu sắc? Câu trả lời nằm ở việc thu nhỏ các đầu bút lại.

Tại sao chúng ta không thể nhìn thấy virus SARS-CoV-2 bằng mắt thường, và làm thế nào để chụp ảnh được nó?

Thay vì sử dụng ánh sáng với bước sóng lớn, các nhà khoa học đã phát minh ra các công nghệ kính hiển vi điện tử, sử dụng các hạt electron nhỏ hơn virus hàng trăm ngàn tỷ lần để bắn vào bề mặt của chúng.

Khi electron được gia tốc bằng các cục nam châm điện, chúng sẽ bay với vận tốc cực kỳ lớn và thể hiện tính chất sóng thay vì tính chất hạt. Các sóng electron dội lại từ bề mặt virus được thu vào cảm biến và dùng thuật toán để tái tạo nên hình ảnh của chúng. Nó tương tự như cách các vệ tinh bay quanh Trái Đất đang chụp ảnh bề mặt hành tinh cho chúng ta thấy trên Google Maps.

Trong video dưới đây, biên tập viên Coleman Lowndes của Vox sẽ giải thích cho bạn quá trình chụp ảnh virus SARS-CoV-2 được thực hiện như thế nào? Anh ấy đã trò chuyện cùng với hai chuyên gia để giải đáp những bí ẩn đằng sau những tấm ảnh.

Một là giáo sư Frank Scheltens, nhà nghiên cứu khoa học và kỹ thuật vật liệu ở Đại học Ohio, sẽ nói cho bạn biết nguyên lý hoạt động của không chỉ một mà là hai loại kính hiển vi điện. Và người còn lại là Beth Fischer, một thành viên của Viện Dị ứng và Bệnh truyền nhiễm Quốc gia Hoa Kỳ, chính là người đã chụp những tấm ảnh đầu tiên về virus corona mà bạn vẫn thấy trên mặt báo:

Tham khảo Vox