15 SÁNG CHẾ ĐÃ THAY ĐỔI THẾ GIỚI

thumbnail_giaidapviet
Rate this post

Máy bay không người lái. Iphone. Bluetooth. GPS. Trước khi thay đổi thế giới, những công nghệ đó đều là bản thiết kế trên giấy. Cũng là nơi mà tương lai bắt đầu.

Hãy quên hình ảnh nhà phát minh đơn độc làm việc chắp vá trong xưởng. Vì ngày nay, nhiều công nghệ được phát triển bởi nhiều nhà sáng chế kết hợp với nhau để tạo thành một tổng thể hoàn chỉnh, ví dụ như điện thoại thông minh IPhone và xe tự lái. Những sáng chế khác, như là máy bay không người lái và máy in 3D, đã được thiết kế một thập kỷ trước khi công nghệ xung quanh đột nhiên chuyển mình từ một thiết bị lõi trở thành một hiện tượng toàn cầu.

Sự đổi mới có thế khác so với hiện nay nhưng nó vẫn còn nguyên giá trị và hơn thế nữa. Dưới đây là 15 sáng chế đã định hình thế giới của chúng ta:

1. Tên sáng chế: “Nam châm điện tử cảm ứng làm giảm xóc và cân bằng hệ thống cho phương tiện trên mặt đất”

Tên tác giả: Powell James R JR; Danby Gordon T

Quốc tịch: Anh

Năm công bố: 21/11/1967

Giới thiệu về sáng chế

Câu chuyện về tàu chạy bằng từ trường bắt đầu với Eric Laithwaite và công việc của ông với động cơ cảm ứng tuyến tính toàn phần. Laithwaite đã thử nghiệm động cơ cảm ứng tuyến tính và nó đã có thể sử dụng nam châm để vừa nâng lên vừa đẩy về phía trước.

Nghiên cứu của Laithwaite đã được tiếp thu một cách rộng rãi và vào năm 1967, James Powell và Gordon Danby từ viện nghiên cứu quốc gia Brookhaven được cấp bằng sáng chế đầu tiên cho tàu maglev. Thiết kế của họ được dự định sử dụng cho nam châm điện siêu dẫn để tạo ra “một lực giảm xóc, làm tàu nổi lên khỏi mặt đất” và nó đã được sử dụng cho “cánh quạt, máy bay phản lực hay tên lửa” để tạo ra lực đẩy.

Trong khi nghiên cứu của Laithwaite đã được liên kết với thiết kế của Powell và Danby về tàu nổi, tàu đệm từ thương mại đầu tiên đã xuất hiện. Một hệ thống tàu maglev đã được mở tại Anh năm 1995, và người Đức đã xây dựng và thử nghiệm một số những kết quả đầu tiên về tàu đệm từ. Công trình tàu cao tốc đệm từ của Đức tại Shanghai là tuyến tàu thương mại nhanh nhất thế giới với tốc độ tối đa là 270 mph, trong khi tàu đệm từ dòng L0 nguyên mẫu của Nhật Bản đạt kỷ lục về tốc độ của tàu với 375 mph. Trong tương lai, hệ thống cảm ứng điện từ có thể sử dụng công nghệ tương tự để làm nổi và tăng tốc khoang hành khách trong một ống kín chân không, nó có tiềm năng đẩy tốc độ tối đa lên con số 750 mph.

2. IPHONE

1. Tên sáng chế: “Thiết bị điện tử”

Tên tác giả: N/A

Quốc tịch: N/A

Năm công bố: N/A

Giới thiệu về sáng chế

Bằng sáng chế cho thiết bị nổi bật nhất của thế kỷ 21 hầu như không cho bạn biết gì thêm về nó. Toàn bộ bằng sáng chế của Apple cho iPhone nguyên bản, được liệt kê đơn giản là một “thiết bị điện tử”, và nói rằng nó là một “thiết kế trang trí của một thiết bị điện tử, như đã được hiển thị và mô tả.” Sau đó, tài liệu ghi nhãn tám hình của “thiết bị điện tử”, chỉ dẫn cho bạn biết nó được hiển thị từ hướng nào, sau đó trích dẫn các bằng sáng chế và tài liệu liên quan khác. Tuy rằng iPhone không phải chiếc điện thoại thông minh đầu tiên vào cũng không phải là chiếc điện thoại đầu tiên có thể kết nối với internet, nhưng thiết kế căn bản của nó đã thành công trong việc thay đổi về kiểu dáng và chức năng của thiết bị mà ngày nay rất nhiều người đang hàng ngày sử dụng. Không chỉ là một chiếc máy tính cầm tay mà còn hơn một chiếc điện thoại, iPhone và những cải tiến sau đó trên “thiết bị điện tử” đã ảnh hưởng đến cách con người giao tiếp, điều hướng và thậm chí là suy nghĩ.

3. ROBOT KHUNG XƯƠNG TRỢ LỰC

1. Tên sáng chế: “Thiết bị hỗ trợ chuyển động và phương pháp”

Tên tác giả: Goffer Amit; Zilberstein Chaya

Quốc tịch: N/A

Năm công bố: 13/10/2008

Giới thiệu về sáng chế

Khung xương ngoài (Exoskeletons) đã có lịch sử phát triển lâu đời, bắt nguồn từ “thiết bị hỗ trợ đi bộ” do Nicholas Yagin phát minh vào năm 1890. Bộ đồ được thiết kế nhằm khuếch đại sức mạnh của một người lính để anh hoặc cô ấy có thể nâng được 1.500 pound tương đương 680 kilogam, nhưng bộ xương trợ lực phải chịu những chuyển động nặng nề và mất kiểm soát khi hoạt động hết công suất và chưa bao giờ được thử nghiệm trên con người.

Công nghệ tiếp tục được cải thiện và nhiều công ty đã đầu tư vào các thiết kế của khung xương ngoài để hỗ trợ những người bị liệt hay khuyết tật ở các mức độ khác nhau hoặc để hỗ trợ công nhân trên công trường. ReWalk, công ty nắm giữ bằng sáng chế khung xương ngoài trợ lực năm 2014, đã chế tạo một bộ xương ngoài được sử dụng tại các trung tâm phục hồi chức năng cho phép những người bị liệt nhẹ học cách ngồi, đứng, đi và thậm chí leo cầu thang. Các thiết kế khác đang được thực hiện tại MIT và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu. Các công nhân xây dựng, binh lính và thậm chí là phi hành gia trong tương lai có thể tận dụng các bộ đồ làm bằng xương trợ lực.

4. MÁY BAY KHÔNG NGƯỜI LÁI

1. Tên sáng chế: “đa hướng, chuyển động thẳng lên, trực thăng không người lái”

Tên tác giả: Vanderlip Eward G

Quốc tịch: Mỹ

Năm công bố: 06/10/1959

Giới thiệu về sáng chế

Máy bay không người lái, nay đã xuất hiện nhiều trên công viên và thường “làm phiền” các máy bay chuyên dụng, đã được cấp bằng sáng chế lần đầu vào năm 1962. Edward G. Vanderlip, một kĩ sư làm việc tại Piasecki Aircraft Corporation, lần đầu thiết kế ra phương thức giúp cho các bộ phận của máy bay tiếp tục hoạt động trong điều kiện mất điện. Bằng sáng chế của ông về máy bay trực thăng “đa hướng, nâng thẳng đứng” đã phác thảo ra chiếc máy bay không người lái được thiết kế để bay một cách “cực kỳ đơn giản”. Thiết kế của máy bay có “bốn cánh quạt được bố trí theo cặp ở hai đầu đối diện” để trục nghiêng thẳng đứng và luôn vuông góc với mặt đất. Điều này cho phép máy bay nghiêng cánh quạt và bay theo bất kỳ hướng nào trong khi vẫn duy trì được độ cao cố định. Ngay sau khi hệ thống điều khiển chuyến bay và các hệ thống điện tử khác, chẳng hạn như camera và định vị GPS bắt kịp được sáng kiến của Vanderlip, máy bay không người lái đã ngày càng phổ biến hơn.

5. MÁY IN 3D

1. Tên sáng chế: “Thiết bị sản xuất vật thể ba chiều bằng kỹ thuật in lập thể”

Tên tác giả: Hull Charles W.

Quốc tịch: N/A

Năm công bố: 08/08/1984

Giới thiệu về sáng chế

Được cấp vào năm 1986, bằng sáng chế cho máy in 3D đã đi trước thời đại. Tài liệu phác thảo công nghệ cơ bản được sử dụng bởi hầu hết các máy in 3D: kỹ thuật in lập thể hay quá trình đông đặc nhẹ của nhựa. Một tấm nền chuyển động lấy đầu vào từ máy tính và đặt đế dưới vòi phun. Nhựa lỏng từ vòi phun tạo thành vật thể, từng lớp, từng lớp và được hóa rắn bằng tia UV. Khi công nghệ máy tính phát triển, giá trị thực sự của máy in 3D đã trở nên rõ ràng. Với các phương pháp in kim loại như thiêu kết kim loại bằng laser, các nhà sản xuất hiện đang in 3D các công trình đầy tham vọng như cầu và động cơ tên lửa.

6. MẮT ĐIỆN TỬ

1. Tên sáng chế: “Lắp ghép võng mạc và phương pháp sản xuất bộ phận giả võng mạc”

Tên tác giả: Greenberg Robert J. – Mỹ Ok Jerry Neysmith Jordan Wilkins Kevin Talbot Neil Hamilton Chang Da-Yu

Quốc tịch: N/A

Năm công bố: N/A

Giới thiệu về sáng chế

Nỗ lực đầu tiên để khôi phục thị lực cho người mù là vào năm 1968, khi các bác sĩ G. S. Brindley và W. S. Lewin phẫu thuật cấy ghép thiết bị cho một bệnh nhân 52 tuổi. Thiết bị điện tử không được cấy vào mắt của bệnh nhân, mà là trên thùy não của anh ấy. Bằng cách kích thích các tế bào thần kinh của não, các bác sĩ đã khiến bệnh nhân nhìn thấy những đốm sáng trong nửa tầm nhìn của mình.

Ngày nay, với các thiết bị điện tử nhỏ hơn, các thiết bị phục hồi thị lực có thể được cấy trực tiếp vào võng mạc, như được mô tả trong bằng sáng chế năm 2013 này. Một máy ảnh, thường được gắn trên kính râm được sử dụng để thu thập dữ liệu về khu vực xung quanh và gửi tín hiệu đến bộ phận cấy ghép võng mạc, sau đó kích thích các cơ quan thụ cảm ánh sáng trong mắt. Những bệnh nhân mù hoàn toàn đã có thể sử dụng công nghệ này để phục hồi một phần thị lực, bao gồm khả năng nhìn hình dạng và ánh sáng. Khi các điện cực tiếp tục co lại, cho phép các cơ quan cảm nhận ánh sáng cụ thể được kích thích, công nghệ này chỉ được tạo ra để hỗ trợ con người tốt hơn.

7. HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU (GPS)

1. Tên sáng chế: “Hệ thống định vị sử dụng vệ tinh và các kỹ thuật thụ động khác nhau.”

Tên tác giả: EASTON R

Quốc tịch: N/A

Năm công bố: 08/10/1970

Giới thiệu về sáng chế

Vệ tinh GPS được phát minh bởi lực lượng hải quân và ngày nay chúng được vận hành bởi lực lượng không quân. Roger L. Easton là đứng sau sự hình thành Hệ thống Định vị Toàn cầu, thứ công nghệ đã được phát triển vào những năm 1950 phục vụ cho Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân để theo dõi các vệ tinh của Hoa Kỳ trên quỹ đạo — và sau đó là các vệ tinh của Liên Xô. Năm 1959, Easton phát triển hệ thống Giám sát Không gian Hải quân — mạng lưới radar đầu tiên theo dõi mọi vật thể quay quanh Hoa Kỳ.

Trong những thập kỷ tiếp theo, Easton đã chuyển đổi công nghệ của mình sang theo dõi các vật thể trên mặt đất từ ​​không gian. Bằng sáng chế năm được trao cho ông năm 1974 đã mô tả các phương pháp giúp định vị bằng vệ tinh. Đồng hồ có độ chính xác cao được đưa vào các nhiệm vụ như TIMATION I và II đã cải tiến công nghệ và khắc phục các lỗi do thuyết tương đối hẹp gây ra. Vào năm 1970, dữ liệu GPS đầu tiên đã được truyền bởi Vệ tinh Công nghệ Định vị 2. Công nghệ này tiếp tục được sử dụng trong quân đội trong nhiều năm và Hoa Kỳ đã sử dụng vệ tinh GPS để định hướng các sa mạc của Kuwait và Iraq trong Chiến tranh vùng Vịnh lần thứ nhất, đôi khi được gọi là “cuộc chiến không gian đầu tiên”. GPS bắt đầu hoạt động đầy đủ với 24 vệ tinh vào năm 1995 và ngày nay, bản đồ của Google (Google Maps) hầu như đã chính xác hoàn toàn.

8. KỸ THUẬT CHỈNH SỬA GEN CRISPR

1. Tên sáng chế: “Hệ thống CRISPR-Cas và phương pháp thay đổi biểu hiện của các sản phẩm từ gen”

Tên tác giả: ZHANG FENG

Quốc tịch: Mỹ

Năm công bố: 01/05/2007

Giới thiệu về sáng chế

CRISPR-Cas9 là một công cụ chỉnh sửa gen được phát triển tại Đại học California, Berkeley, để sửa đổi các sinh vật đơn bào. Công nghệ này sau đó đã được cải tiến tại Viện nghiên cứu Broad, một tổ chức phi lợi nhuận hợp tác với Harvard và MIT, để làm việc trên các sinh vật đa tế bào. Ngày nay, CRISPR được sử dụng để sửa đổi cây trồng và vật nuôi, cũng như để điều trị cho những bệnh nhân mắc bệnh như bệnh bạch cầu.

9. CẤY GHÉP NÃO

1. Tên sáng chế: “Thiết bị điện cực ba chiều”

Tên tác giả: N/A

Quốc tịch: N/A

Năm công bố: N/A

Giới thiệu về sáng chế

Vào cuối những năm 1800, các bác sĩ đã nhận ra kích thích điện của não có thể tạo ra chyển động cơ thể ở người và động vật. Vào thế kỷ 20, các thí nghiệm liên quan đến sự kích thích của não đã thành công trong việc thay đổi tâm trạng và hành vi của bệnh nhân.

Bằng sáng chế năm 1993 của Đại học Utah đã miêu tả thứ g