Sử dụng các cọ vẽ laser để tạo ra các kiệt tác tiểu họa

Các nhà nghiên cứu đang làm nhòe đi các lằn ranh giữa khoa học và nghệ thuật bằng việc chứng tỏ cách có thể dùng một tia laser để tạo ra các kiệt tác nghệ thuật theo cách phản chiếu trung thực các màu vẽ và nét cọ cổ điển. Kỹ thuật mới không chỉ tạo ra những nét vẽ màu sắc trên kim loại mà còn đưa ra một cách làm thay đổi hoặc xóa đi các màu sắc.

Bức “Đêm đầy sao” nguyên bản của van Gogh. Nguồn: Wikipedia

“Chúng tôi phát triển một cách sử dụng một tia laser để tạo ra màu sắc được định vị trên các “toan” kim loại thông qua việc sử dụng một kỹ thuật gia nhiệt trên tấm kim loại đó thành những điểm, nơi xảy ra hiện tượng bay hơi”, trưởng nhóm nghiên cứu Vadim Veiko từ trường đại học Tổng hợp nghiên cứu quốc gia về công nghệ thông tin, cơ khí và quang học St. Petersburg (ITMO University) ở Nga. “Với lối tiếp cận này, một họa sĩ  có thể tạo ra những tác phẩm tiểu họa không chỉ thông qua không gian và màu sắc mà còn thông qua rất nhiều vi cấu trúc cảm ứng laser khác nhau trên bề mặt đó”.

Trên Optica, tạp chí của Hội Quang học Mỹ (OSA), Veiko và các đồng nghiệp chứng tỏ các công cụ laser mới của họ có thể được sử dụng các bức vẽ màu độc đáo, bao gồm một phiên bản tiểu họa “Đêm đầy sao” của danh họa van Gogh.

“Chúng tôi hi vọng các bức họa laser sẽ thu hút sự chú ý của các nghệ sĩ hiện đại và dẫn dến việc tạo ra một dạng nghệ thuật hoàn toàn mới”, thành viên nhóm nghiên cứu Yaroslava Andreeva nói. “Cách tiếp cận này có thể được sử dụng cho thiết kế hiện đại và sáng tạo ra màu sắc trên những sản phẩm khác nhau.

Phiên bản “Đêm đầy sao” vẽ bằng kỹ thuật mới. Nguồn: Yaroslava Andreeva

Vẽ bằng ánh sáng

Nghiên cứu mới được thực hiện trên nghiên cứu trước đây, trong đó các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu cách sử dụng các tia laser để tạo ra màu sắc trên titanium và thép không rỉ. “Chúng tôi muốn làm nhiều hơn việc đề ra một bảng màu sắc rộng lớn với các màu sắc có độ bền cao”, Galina Odintsova, một thành viên của nhóm nghiên cứu này. “Do đó, chúng tôi tạo ra một công cụ thuận tiện để ứng dụng chúng nhiều hơn cả việc tạo ra một ‘cọ vẽ’ mới cho một nghệ sĩ”.

Với kỹ thuật mới, các nhà nghiên cứu gia nhiệt kim loại ở những điểm nơi bắt đầu xảy ra sự hóa hơi – cao hơn cả nhiệt độ nóng chảy thường được sử dụng trong những nghiên cứu trước đây. Khi kim loại được làm mát, một tấm màng cực mỏng của ô xít kim loại hình thành. Tia sáng phản chiếu từ bề mặt kim loại và đỉnh của giao diện màng ô xít theo một cách tạo ra những màu sắc khác nhau phụ thuộc vào độ dày của màng.

“Việc tăng cường phạm vi nhiệt laser đủ để tạo ra quá trình hóa hơi khiến cho các nét cọ của chúng tôi   có thể đảo lại, có thể xóa đi vẽ lại và hiệu quả hơn rất nhiều”, Odintsova nói. “Cách làm của chúng tôi khiến tốc độ vẽ nhanh gấp 10 lần so với trước đây”.

Tác phẩm tiểu họa vẽ bằng tia laser trên titanium được truyền cảm hứng từ tác phẩm của Sandra Dieckmann. Nguồn: Yaroslava Andreeva

Màu sắc có thể xóa được

Các nhà nghiên cứu sử dụng một hệ sợi cáp nanosecond ytterbium được lắp một máy quét Gavanô kế để tạo ra các đường cọ kết hợp sự phản hồi bề mặt với các hiệu ứng quang học, tạo ra chín màu sắc cơ bản. Một tia laser được chiếu với tốc độ quét nhanh hơn có thể xóa đi hoặc thay đổi màu sắc tại một khu vực. Họ chứng tỏ rằng không thể phân biệt màu sắc bề mặt hoặc các khu vực bị xóa với những bề mặt chưa từng được vẽ và do đó màu sắc có thể được xóa đi hoặc vẽ lại nhiều lần mà không ảnh hưởng đến màu sắc cuối cùng của bức họa mới.

Họ đã thử nghiệm các cọ vẽ laser mới bằng việc sử dụng nó để tạo ra một phiên bản “Đêm đầy sao” kích cỡ 3 X 2-inch chỉ trong bốn phút. Họ cũng tạo ra một tác phẩm nghệ thuật nguyên bản để thử nghiệm việc pha trộn và xóa màu sắc. Các nhà nghiên cứu chỉ ra là những bức họa được tạo ra bằng tia laser vô cùng bền trước những tác động của môi trường và hóa chất, do đó không cần đòi hỏi bất kỳ dạng bảo quản đặc biệt nào.

Các nhà nghiên cứu cũng thích tích hợp các năng lực vẽ bằng tia laser mới của mình với một công cụ cầm tay để có thể dử dụng như một cây bút hoặc cọ vẽ để tạo ra những bức họa màu sắc hoặc vẽ trên kim loại. Cách tiếp cận này có thể được sử dụng để đưa vào các cấu trúc nano và vật liệu lai hoặc các lưới bề mặt không đổi để tạo ra những hiệu ứng quang học khác nhau.

Tô Vân tổng hợp

Nguồn: https://phys.org/news/2021-04-laser-paintbrush-miniature-masterpieces.html

https://www.osapublishing.org/optica/abstract.cfm?doi=10.1364/OPTICA.420074