Những ý tưởng này có thể sẽ định hình tương lai của loài người, mặc dù nhiều thứ vẫn chỉ là lý thuyết.
Robot dẫn đường bằng tay
Một sinh viên tại ĐH Loughborough (Anh) vừa thành công trong việc phát triển một mẫu robot dẫn đường bằng tay, giúp những người mù tìm đường với nguyên tắc hoạt động giống như cách chú chó dẫn đường.
Thiết bị có tên Theia này được sinh viên từ khoa Thiết kế Công nghiệp Sáng tạo lập trình để sử dụng một cách an toàn và nhanh chóng bằng cách liên tục thu thập dữ liệu thời gian thực.
Theia là một chiếc máy cầm tay có chức năng dẫn đường trong môi trường ngoại vi, cực kỳ dễ sử dụng. Người dùng chỉ cần nói điểm đến, thiết bị sẽ dẫn dắt theo cách tương tự như hệ thống định vị trên ô tô.
Thiết bị này giống như một chiếc tay cầm nhỏ gọn.
Để hoạt động với độ chính xác cao, Theia sử dụng một con quay hồi chuyển đặc biệt kết hợp hệ thống camera để tái tạo hình ảnh 3D của môi trường, tương tự như xe tự hành. Khi người dùng ra lệnh, thiết bị sẽ thu thập thông tin từ bên ngoài kết hợp với xử lý dữ liệu thời gian thực về giao thông, tình hình thời tiết để xác định điểm đến an toàn nhất.
Theia sẽ tự động kích hoạt tình trạng không an toàn khi đối mặt với những tình huống nguy hiểm như việc băng qua đường có nhiều phương tiện giao thông. Lúc đó, nó sẽ chuyển sang chế độ thủ công, thao tác như một cây gậy hỗ trợ điều hướng.
Đồng hồ sử dụng năng lượng từ mồ hôi
Các kỹ sư tại ĐH Glasgow (Anh) đã thành công trong việc phát triển một loại siêu tụ điện mới có khả năng lưu trữ năng lượng từ mồ hôi, thay thế cho chất điện giải trong các loại pin thông thường.
Siêu tụ điện này có thể được sạc đầy chỉ với 20 mL dung dịch và đủ mạnh mẽ để hoạt động trong một chu kỳ sạc lên đến 4,000 lần ở điều kiện sử dụng bị uốn cong.
Thiết bị hoạt động thông qua việc áp dụng một lớp vải tổng hợp polyester cellulose lên một lớp polymer mỏng, đóng vai trò như một điện cực cho siêu tụ điện.
Phát minh này có thể áp dụng trong các hoạt động vận động thể chất.
Công nghệ này hiện chỉ là ý tưởng được nộp bằng sáng chế và chưa có sản phẩm cụ thể, nhưng Giáo sư Ravinder Dahiya, người đứng đầu dự án, hy vọng vào tiềm năng của nó trong việc bảo vệ môi trường và không gây hại cho da người.
Bê tông tự phục hồi
Bê tông tươi là loại bê tông được trộn sẵn, gồm cát, đá sỏi, xi măng và nước theo tỷ lệ nhất định. Tuy nhiên, các nhà khoa học ở ĐH Colorado Boulder (Mỹ) đã thành công trong việc phát triển loại bê tông đặc biệt gọi là bê tông sống, gồm cát, gel và vi khuẩn.
Ông Wil Srubar, trưởng nhóm nghiên cứu, cầm mẫu bê tông tự phục hồi.
Các nhà khoa học tin rằng vật liệu này có thể mở ra cánh cửa cho xây dựng trong tương lai, có khả năng tự phục hồi, hấp thụ các chất độc hại trong không khí, và thậm chí thay đổi màu sắc, một đặc tính mà vi khuẩn có nhưng cần thời gian nghiên cứu để áp dụng vào bê tông.
Robot vi sinh sống
Không chỉ là một ý tưởng, đây thực sự là một cấu trúc sống. Các nhà khoa học tại ĐH Vermont (Mỹ) đã tạo ra một loại sinh vật hoàn toàn mới từ cấu trúc tế bào sống lấy cảm hứng từ phôi ếch.
Robot ở mức tế bào được kỳ vọng sẽ hỗ trợ con người trong các công việc tối thiểu.
Chúng không thể coi là robot thông thường hay động vật. Chúng là một loại sinh vật nhân tạo có thể được lập trình, theo ông Bongard. Các nhà khoa học tin rằng robot vi sinh này có thể hữu ích trong việc tìm kiếm nguồn ô nhiễm phóng xạ, thu thập hạt nhựa ô nhiễm trên biển và điều trị vết thương trong cơ thể người.
Thực tế ảo tăng cường cảm nhận
Các nhà nghiên cứu tại ĐH Northwestern (Mỹ) đã thành công trong việc phát triển một thiết bị mẫu có khả năng tạo ra tín hiệu cảm nhận thông qua việc sử dụng vật liệu có các hạt rung siêu nhỏ gắn trên da.
Công cụ được tạm gọi là VR biểu bì có thể sử dụng để truyền tải cảm giác chạm mềm mại của một đứa trẻ ở trại trẻ xa đến cha mẹ hoặc mang lại cảm giác chạm vào vật phẩm cho những người mất năng lực về cử động.
Trong lĩnh vực game, nó có thể tạo ra cảnh báo phản ứng trên cơ thể khi nhân vật mà người chơi điều khiển bị tấn công ở những điểm khác nhau.
Công cụ thực tế ảo tăng cường xúc giác giúp tạo ra cảm giác nắm bắt vật phẩm cho những người mất năng lực về cử động.
Công cụ sử dụng công nghệ NFC để truyền dữ liệu. Đây là công nghệ kết nối không dây tầm ngắn được áp dụng rộng rãi trong thanh toán di động trên điện thoại thông minh ngày nay.
Những nhà nghiên cứu hy vọng rằng có thể phát triển công cụ VR biểu bì vào trong quần áo, giúp những người sử dụng bộ tay chân giả có thể mặc công cụ này để có trải nghiệm cảm giác thực sự hơn.
Mạng Internet cho mọi người
Trong thời đại hiện nay, việc sống và làm việc mà không có kết nối Internet trở nên vô cùng khó khăn. Tuy nhiên, một thực tế là khoảng một nửa dân số trên toàn cầu không thể truy cập Internet do các nguyên nhân khách quan.
Vấn đề này đã thúc đẩy một số tên tuổi lớn trong ngành công nghiệp công nghệ bắt tay vào các dự án quy mô lớn nhằm hỗ trợ nhân loại. Google đang phát triển dự án bóng bay Internet khổng lồ để kết nối những vùng đất hẻo lánh, trong khi Facebook đã dự định sử dụng drone để cung cấp mạng Internet đến những vùng sâu vùng xa.
Gần đây, SpaceX và Amazon cũng đã tham gia vào cuộc đua cung cấp Internet cho toàn nhân loại thông qua việc triển khai vệ tinh nhân tạo. Trong khi Elon Musk dự định phóng hơn 42.000 vệ tinh, Jeff Bezos lên kế hoạch đưa khoảng 3.236 vệ tinh nhỏ lên quỹ đạo thấp của Trái Đất.
Một startup từ Hà Lan mang tên Hiber đã thành công trong việc phóng hai vệ tinh lên quỹ đạo để cung cấp kết nối Internet cho khu vực Nam Cực.
Áo sơ mi theo dõi nhịp tim
Mặc dù việc sử dụng các thiết bị thể thao để theo dõi nhịp tim không phải là điều mới, nhưng các nghiên cứu chỉ ra rằng độ chính xác của chúng thường biến đổi không đều. Đối với người sử dụng thông thường, họ chỉ quan tâm đến lượng calo tiêu thụ, trong khi đối với các chuyên gia, độ chính xác càng quan trọng hơn.
Áo sơ mi này có thể đo nhịp tim và gửi dữ liệu lên đám mây.
Tim Brownstone, người sáng lập và CEO của Kymira, dự định áp dụng sản phẩm này trong lâm sàng cho những người có vấn đề về tim mạch, giúp phát hiện các dấu hiệu bất thường kịp thời.
Tái chế bã cà phê
Ảnh hưởng của đại dịch Covid-19 đã làm giảm tiêu thụ cà phê trên toàn cầu lần đầu tiên từ năm 2011. Mặc dù vậy, lượng cà phê tiêu thụ hàng năm vẫn rất lớn, đạt hàng triệu tấn, dẫn đến lượng bã cà phê thải đi cũng tăng theo tỉ lệ đó.
Bã cà phê được tái sử dụng làm nhiên liệu cho hộ gia đình hoặc trong công nghiệp nhẹ.
Thiết bị dập cháy âm thanh
Việc dập cháy trong tự nhiên không đơn giản, do sự chênh lệch diện tích vụ cháy và công cụ chữa cháy. Ví dụ, vụ cháy rừng ở Úc hồi đầu năm làm 1 tỷ động vật thiệt mạng, theo ĐH Sydney.
Việt Trần và đồng đội cầm bình chữa cháy âm thanh.
Giải quyết thảm họa tự nhiên có thể dễ dàng hơn nếu sử dụng drones dập cháy bằng âm thanh, ý tưởng của Seth Robertson và Việt Trần từ ĐH George Mason (Mỹ).
Tạo âm bass từ 30 đến 60 Hz để cắt nguồn oxy, Seth và Việt đã chế tạo thành công bình chữa cháy âm thanh dập tắt đám cháy ngay lập tức.
Seth và Việt đã biểu diễn cứu hỏa trước công chúng tại Nevada và hợp tác với Arsac Technologies để thương mại hóa sản phẩm.
AI thay thế nhà khoa học
Planaria là loài giun có khả năng tái sinh và tự chữa lành bằng cách cắt đầu hoặc đôi, và chiếu phóng xạ.
Nhiều năm qua, các nhà nghiên cứu đã cố gắng hiểu bí mật về loài giun đặc biệt này. Nhưng chỉ trong 42 giờ, một máy tính ở ĐH Tufts (Mỹ) đã giải mã được vấn đề phức tạp về khả năng tái tạo của giun Planaria.
Planaria là loài giun 'không bao giờ lão hóa'.
Khám phá không gian bằng khinh khí cầu
Khinh khí cầu là phương tiện tuyệt vời để ngắm cảnh, nếu bạn không sợ cao. Nhưng nếu muốn nhìn Trái đất từ độ cao lớn hơn, khinh khí cầu không gian là giải pháp.
Khám phá Trái đất bằng khinh khí cầu không gian là điều hoàn toàn khả thi.
Một khinh khí cầu không gian sẽ đưa du khách lên độ cao 32km so với mực nước biển, đủ để nhìn thấy rìa Trái đất từ không gian trong vài giờ trước khi nhảy dù xuống. Chi phí cho một chuyến đi như vậy là 75.000 USD/người trên chuyến bay có 8 chỗ ngồi.
Kim khâu thông minh phát hiện ung thư
Một loại kim khâu thông minh đã được phát triển bởi các nhà khoa học ở Anh, giúp tăng tốc độ phát hiện và chẩn đoán ung thư.
Các nhà nghiên cứu tin rằng công nghệ này có thể giúp đỡ trong việc chẩn đoán ung thư hạch, giảm sự lo lắng của bệnh nhân trong lúc chờ kết quả xét nghiệm. Hiện tại, người bị nghi ngờ mắc ung thư hạch phải được lấy mẫu tế bào, sinh thiết hạch để được chẩn đoán chính xác, vốn mất khá nhiều thời gian.
Chiếc kim này áp dụng công nghệ quang phổ Raman, chiếu tia laser công suất thấp vào phần cơ thể nghi ngờ nhiễm ung thư, với tiềm năng phát hiện bệnh chỉ trong vài giây, các nhà khoa học ở ĐH Exeter cho hay.
“Kim thông minh Raman có thể đo lường sự thay đổi phân tử liên kết với bệnh ở mô và tế bào nằm ở đầu kim. Từ đó, chúng tôi có thể xác định người bệnh có khỏe mạnh hay không”, Trưởng dự án giáo sư Nick Stone nói.
Khám phá vi khuẩn kháng kháng sinh trong nước biển
Đây là một dự án hợp tác giữa Tổ chức bảo vệ môi trường biển Surfers Against Sewage (SAS) và trường Y tế thuộc ĐH Exeter, nghiên cứu về những người đi biển suốt cả mùa hè được gọi là Beach Bums.
SAS cho rằng những người này có thể vô tình nuốt phải nước biển chứa vi khuẩn kháng kháng sinh khi lướt sóng. Dự án đang tìm tình nguyện viên tham gia xét nghiệm để xác định có siêu vi khuẩn này trong trực tràng và tìm cách tiêu diệt chúng.
Sạc pin xe điện đầy trong 10 phút
Một vấn đề khi sản xuất xe điện là có đủ trạm sạc và sạc nhanh không.
Công nghệ sạc nhanh giải quyết phần vấn đề này, nhưng các nhà nghiên cứu tại ĐH Pennsylvania chỉ ra rằng nó có thể làm suy giảm tuổi thọ pin xe do hiện tượng mạ lithium.
Giải pháp là tăng nhiệt độ pin lên 60 độ C trong 10 phút, sau đó làm nguội để tránh hiện tượng mạ lithium. Thiết kế pin sẽ có miếng niken tạo ra mạch điện làm nóng trong 30 giây và hệ thống làm mát sẽ làm nguội pin.
Theo nghiên cứu, công nghệ này có thể sạc đầy một chiếc xe điện cỡ nhỏ trong 10 phút.
Thẻ hạn sử dụng thông minh
Việc phân biệt thực phẩm hết hạn sử dụng bằng mắt thường khó khăn. Thậm chí, có những thực phẩm bị hỏng trước khi hết hạn sử dụng do lỗi trong quá trình đóng gói hoặc bảo quản.
Thẻ hạn sử dụng thông minh giúp bảo vệ các nhà sản xuất khỏi kiện tụng nhưng cũng giúp người tiêu dùng biết chính xác tình trạng thực phẩm.
Thẻ hạn sử dụng thông minh được gắn trên bao bì thực phẩm.
Nguyên lý của thẻ hạn sử dụng này dựa trên gelatine, một chất giàu protein sẽ hóa lỏng theo tốc độ phân hủy của thực phẩm. Hiện nghiên cứu đang trong quá trình thử nghiệm và chờ cấp bằng sáng chế.
Xe tải tự lái
Xe không người lái đã trở thành hiện thực từ lâu. Bây giờ là lúc các nhà sản xuất nghĩ đến ý tưởng mới hơn như xe tải tự hành, áp dụng trong ngành vận tải hàng hậu cần.
Nếu có thể tạo ra chuỗi xe tải tự động, doanh nghiệp vận tải có thể giảm chi phí, tăng số chuyến, tối ưu hóa tuyến đường, vận chuyển 24/7 để hàng hóa lưu thông nhanh hơn với chi phí thấp hơn.
Mẫu xe tải tự hành của TuSimple.
Hợp tác với Dịch vụ Bưu chính Mỹ, TuSimple chuyển bưu kiện bằng xe tải tự hành thành công. Startup này cũng dự định sản xuất xe tải tự hành diễn ra khắp Mỹ vào năm 2024.
Nếu kế hoạch thành công, các công ty vận tải có thể nâng cấp đội xe ngay lập tức. Tài xế có thể mất việc và thậm chí cả nhân viên trạm thu phí. Tuy nhiên, các công ty vận tải vẫn cần kiểm soát trên xe để đảm bảo an toàn hàng hóa.
Xóa hình xăm hiệu quả và chi phí thấp
Xăm không còn là điều gì đáng sợ với xã hội ngày nay. Tuy nhiên, muốn xóa hình xăm một cách hiệu quả và không tốn kém, bạn có thể sử dụng phương pháp xóa hình xăm bằng tia laser, không gây đau đớn nhưng giúp xóa mờ hình xăm.
Alec Falkenham, một nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Canada, đã phát minh một cách xóa hình xăm giá rẻ bằng cách tận dụng hệ miễn dịch của cơ thể.
Alec Falkenham làm việc trong một phòng thí nghiệm tại Đại học Dalhousie (Canada).
Loại kem đã được thử nghiệm trên động vật với chi phí khoảng 4,5 USD cho mỗi 20 cm vuông hình xăm. Tuy nhiên, việc áp dụng lâm sàng trên người và nhận được sự chấp thuận từ FDA có thể mất đến 10-15 năm.
Con chip nhân tạo mô phỏng tế bào thần kinh
Một nhóm nhà nghiên cứu tại Đại học Bath (Anh) đã tạo ra một con chip mô phỏng tế bào thần kinh, tái tạo động tác dẫn điện và hoạt động của nơ-ron trong hệ thần kinh.
Giáo sư Alain Nogaret, người dẫn dắt dự án, rất lạc quan về tiềm năng của con chip này, mô tả rằng nó cung cấp một cách tiếp cận mới để nghiên cứu chức năng dẫn điện của nơ-ron một cách chi tiết.
Nghiên cứu này mở ra khả năng cấy ghép sinh học để thay thế các nơ-ron thần kinh bị hỏng trong bệnh Alzheimer. Một khía cạnh khác mà nhóm nghiên cứu kỳ vọng là tế bào thần kinh nhân tạo có thể điều chỉnh nhịp tim thông qua hệ thống thần kinh, giúp loại bỏ các bệnh như suy tim.
Nông trại thông minh hiện đại
Liên Hiệp Quốc dự báo dân số thế giới sẽ tăng thêm 2 tỷ người đến năm 2050, làm tăng nhu cầu lương thực thêm 70%. Lúc đó, 80% dân số sống ở thành phố sẽ tiêu thụ lương thực chủ yếu từ bên ngoài.
Làm thế nào để giải quyết vấn đề lương thực khi diện tích đất ngày càng thu hẹp? Kiến trúc sư Javier Ponce giới thiệu ý tưởng về một kiến trúc ba tầng, mỗi tầng cao 24m có tấm năng lượng mặt trời ở trên mái, đặt ở Singapore.
Mô hình nông trại nổi tạo ra bởi Javier Ponce
Với một nông trại thông minh diện tích 350 x 200m, có thể sản xuất 8,1 tấn rau và 1,7 tấn cá mỗi năm. Thiết kế nông trại gần thành phố sẽ giúp việc vận chuyển dễ dàng, giảm thiểu việc nhập khẩu lượng lớn thực phẩm của Dubai.
Làm việc 4 ngày mỗi tuần
Chỉ cần vài giây tìm kiếm, bạn sẽ thấy rất nhiều bằng chứng cho thấy việc làm ít hơn lại mang lại hiệu suất cao hơn, theo nghiên cứu độc lập từ nhiều nhà khoa học ở Anh và Mỹ.
Theo các nghiên cứu này, làm việc ít hơn trong tuần đã được chứng minh sẽ khuyến khích nhân viên làm việc lâu hơn và hiệu quả hơn. Một tuần làm việc ngắn hơn cũng sẽ giảm đáng kể sự di chuyển của người dân, từ đó giảm lượng khí thải toàn cầu.
Nếu bạn thắc mắc về việc bắt đầu làm việc chỉ 4 ngày/tuần, Thủ tướng New Zealand - bà Jacinda Ardern có lẽ đã có câu trả lời. Trong tháng 5 vừa qua, do ảnh hưởng của dịch Covid-19, bà Ardern đã kêu gọi các doanh nghiệp để người lao động làm việc chỉ 4 ngày/tuần để kích cầu du lịch và cân bằng cuộc sống.
Công ty Perpetual Guardian ở New Zealand cũng đã áp dụng chính sách làm việc 4 ngày/tuần vĩnh viễn từ năm 2018.
Công viên kỷ Băng hà
Một nhóm các nhà khoa học Nga đang hy vọng tái tạo thành công môi trường sống cách đây 12.000 năm của các loài động vật thời tiền sử như voi ma mút, tê giác lông mượt, nai sừng tấm. Dự án này được gọi là Công viên Pleistocene (kỷ Băng hà) và nằm trong khu bảo tồn rộng 160 km vuông trên sông Kolyma ở thảo nguyên Siberia của Nga.
Không chỉ muốn tái tạo môi trường sống cho những loài động vật khổng lồ thời tiền sử, các nhà khoa học còn tin rằng việc tăng cường số lượng động vật ở vùng Siberia sẽ giúp ngăn chặn hiện tượng ấm lên toàn cầu bằng cách kéo dài thời gian tồn tại của băng vĩnh cửu ở đó.
Siêu vật liệu hoàn hảo
Đây là Aerogel, một loại gel không tồn tại dưới dạng lỏng mà chỉ có dạng khí. Nó đã được tạo ra từ năm 1931, nhưng chỉ gần đây con người mới tìm ra cách sản xuất Aerogel với chi phí hợp lý và không độc hại.
Aerogel là một chất rắn siêu nhẹ, chứa 95% lỗ nhỏ với đường kính từ 20nm đến 50nm, ngăn chặn phân tử khí đi qua. Nó có khả năng cách nhiệt và cách điện, nhưng cũng có thể thấm dầu và nước.
Với tính nhẹ nhàng nhưng chịu tải trọng nặng, Aerogel đang được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không vũ trụ. Vấn đề lớn nhất hiện nay là chi phí sản xuất mỗi 0,45kg Aerogel lên tới 23.000 USD.
Theo Sciencefocus