10 phát minh khoa học nổi bật năm 2013

(Kiến Thức) - Xe đạp bằng bìa carton, mũ bảo hiểm chống khói độc là những phát minh khoa học công nghệ nổi bật nhất năm 2013 do Popular Science danh tiếng bình chọn.

Tận dụng nhiệt thải của xe tải. Một bộ phận năng lượng phụ trợ (APU) được nghiên cứu bởi các chuyên gia cơ khí của Ontario giúp quá trình này tiêu tốn ít năng lượng hơn. Điều đáng nói là thiết bị này hoạt động nhờ nhiệt thải ở mức 660 độ F của chính xe tải đó. TS MacDonnell, Trưởng nhóm nghiên cứu cho biết, thiết bị APU này lưu trữ được năng lượng làm mát hoặc làm nóng trong khoảng từ 6 - 10 tiếng sau mỗi giờ lái xe. Thiết bị giúp giảm 9% lượng tiêu thụ năng lượng hằng năm của xe tải và giảm 20% lượng phát thải carbon.

Robot giá rẻ. Robot có tên Roy của nhà sáng chế Brian Roe, với 1.200 chi tiết được điều khiển bằng phần mềm hoạt hình điện tử, có thể chuyển động và trông giống như người. 28 động cơ phụ giúp Roy có thể làm các động tác, cử chỉ bàn tay và ngón tay, xoay cổ tay, cổ, cử động hàm và thậm chí là nháy mắt. Một bộ kit hoàn thiện của Roe gồm cả đầu, thân và tứ chi sẽ có giá 3.000USD trong khi hiện nay một cánh tay robot giúp việc cũng khoảng 20.000USD.

Quần áo du hành vũ trụ. Ted Southern và Nikolay Moiseev, hai nhà thiết kế trang phục du hành vũ trụ đã từng giành giải trong một cuộc thi của NASA, hiện đang hợp tác để cùng cho ra mẫu thiết kế thế hệ thứ 3, có tên 3G, với hy vọng bắt nhịp với ngành công nghiệp du lịch vũ trụ đang có xu thế nở rộ. Với giá khoảng 50.000USD, chỉ bằng 1/4 những bộ trang phục du hành cồng kềnh hiện nay, 3G là bộ du hành vũ trụ một lớp gồm vật liệu tổng hợp nilon phủ urethane, đảm bảo tính chất bền, kín khí và mềm dẻo, cho phép người dùng hoạt động linh hoạt và các ống tuần hoàn khí bên trong giúp mang lại cảm giác mát mẻ, dễ chịu.

Sáng tạo nhạc với ghita thế hệ mới. Dan Sullivan, một chuyên gia điện tử với niềm say mê chơi ghita đã cho ra đời một cây đàn ghita kỹ thuật số 6 dây mang tên JamStik. Cũng có các phím và dây như một cây đàn thông thường nhưng lại không cần phải lên dây, cũng không có các phím đánh như những cây ghita kỹ thuật số khác. Mà thay vào đó là như cảm biến nhỏ gắn với các phím đàn và được soi sáng bằng 52 bóng led hồng ngoại. Các cảm biến này do được đặt cách nhau chỉ 1 inch (tương đương 2,54cm) có thể nội suy các dữ liệu để lọc những tín hiệu trùng và quyết định chính xác nên đặt ngón tay ở vị trí nào tiếp theo. Một bộ vi xử lý gắn trên mặt đàn sẽ chuyển các dữ liệu thô thành những giai điệu âm nhạc chuẩn, tiếp theo sẽ được phát tới iPad hay laptop nhờ một ăng-ten không dây.

Quả bóng thông minh. Francisco Aguilar, một nghiên cứu sinh ngành chính sách công tại Massachusetts (Hoa Kỳ) đã phát minh một thiết bị thăm dò chỉ nhỏ như quả bóng chày có thể ném vào những nơi mà con người khó tiếp cận. Quả bóng thăm dò này có vỏ chịu lực được gắn 6 camera và nhiều cụm đèn led hồng ngoại để cung cấp ánh sáng cho các camera trong môi trường thiếu sáng. Thiết bị được kết nối với máy tính và ngay khi ném đi sẽ bắt đầu ghi lại hình ảnh, kiểm tra khí metan, carbon monoxide và nhiệt độ cao ở mức nguy hiểm. Aguilar tin rằng, quả bóng sẽ ứng dụng tốt trong các vùng thiên tai, thảm họa, các vụ cháy nhà, bắt cóc con tin hay vùng chiến sự...

Máy bay gia đình. Không như những chiếc máy bay mini có giá trị bằng cả một gia tài, thiết kế của John McGinnis rẻ hơn, chạy êm hơn và tiết kiệm nhiên liệu gấp 3 lần. Chiếc máy bay mang tên Synergy có đôi cánh gập hình hộp rỗng, giảm sự kéo lê đồng thời tăng tối đa hiệu quả. Nửa trên của mỗi bên cánh nối thoải xuống thân, có chức năng như một cái đuôi giữ ổn định khi bay. Thiết kế này giúp cho máy bay lướt đi dễ dàng chống lại các luồng gió cản mạnh ở cánh máy bay. Và thay cho cánh quạt ở phía trước, một quạt đẩy ở cuối thân máy hình trụ giúp giảm tiếng ồn đồng thời tăng lực đẩy. Với chi phí đầu tư 80.000USD, McGinnis cùng các cộng sự hy vọng sẽ trình làng chiếc máy bay 5 chỗ ngồi trong năm nay.

Chân giả dành cho hoạt động thể thao. Trong một cuộc đua trượt tuyết năm 2008, Mike Schultz đã gặp tai nạn và phải cưa một bên chân đến khớp gối. Không chấp nhận số phận phải dừng sự nghiệp của mình, Schultz nghiên cứu và tạo ra một chiếc chân giả đã đưa anh trở lại và giành huy chương vàng trong cuộc đua 2013 X Games Aspen. Mấu chốt trọng yếu của chân giả là đầu gối Moto Knee sử dụng bộ giảm xóc cho xe đạp leo núi với áp suất 250psi, giúp điều chỉnh sự cứng nhắc của khớp nhờ khí nén cùng một mắt cá chân sử dụng bộ giảm xóc hơi. Hai bộ phận này tạo nên một chiếc chân giả hoàn thiện thích hợp với các hoạt động vận động cường độ lớn.

Mũ bảo hiểm phòng khói độc. 30 phút đầu tiên vào làm việc trong nhà máy aluminum đã khiến kỹ sư ngành kim khí Michael Buckman bị viêm cuống phổi do hít khói độc. Đó chính là động lực thôi thúc Buckman nghiên cứu một chiếc mũ hàn có thể lọc khí độc, ngăn chặn nguy cơ tổn thương phổi. Chiếc mũ WindMaker của Buckman lấy không khí từ phía sau, đẩy nó qua một tấm lọc thổi về phía trước, làm mát da đồng thời ngăn cản sự hình thành hơi ẩm làm mờ kính chắn. Một quạt nhỏ được gắn gần cằm sẽ giúp thổi bay luồng khí độc hại.

Xe đạp bằng giấy bìa. Kỹ sư người Israel Izhar Gafni rất say mê những chiếc xe đạp làm từ tre nhưng theo ông giá cả của nó là cả một vấn đề.  Trong suốt 2 năm liền Gafni học cách gấp những bìa carton thành những hình có cấu trúc chắc nhất có thể, sự thử nghiệm của ông đã mang lại những cấu trúc cực chắc khỏe giống như tổ ong hay tổ chim. Một năm sau đó ông tiếp tục công việc thủ công này để tạo ra các chi tiết xe đạp. Kết quả là một chiếc xe đạp chắc chắn với nan hoa, vành, khung làm từ bìa carton. Chiếc xe nguyên mẫu nặng khoảng 14kg và có thể chịu được sức nặng của người đạp xe gấp 20 lần trọng lượng đó.

Thắp sáng bóng đèn nhờ... đất đá, giá 10 USD. Hai nhà sáng chế Martin Riddiford và Jim Reeves (London, Anh) đã nghiên cứu ra hệ thống thắp sáng đèn GravityLight. Theo đó, chỉ cần treo một túi vải chứa 14kg đất đá hay bất kể vật liệu nào khác, đều đặn nâng lên, hạ xuống chiếc túi này sẽ kéo dây curoa quay theo trục nhựa, dây curoa đó sẽ kéo theo một loạt các thiết bị để chạy một mô-tơ nhỏ sinh ra dòng điện thắp sáng một bóng led trong khoảng 30 phút.