Những công nghệ khoa học viễn tưởng đột phá trong tương lai

10. Robot biến hình

Nếu bạn đã xem Teminator 2, hẳn bạn không còn lạ gì việc Robot T – 1000 uốn mình qua những khoảng không gian chật hẹp bằng cách chuyển mình thành dạng lỏng. T – 1000 cũng có khả năng tự sửa chữa mình theo cách tương tự. Giờ đây, điều đó đã trở thành hiện thực khi những nhà khoa học tại học viện công nghệ Massachusettes tự tạo ra một phiên bản T – 1000 có khả năng thay hình đổi dạng.

Cơ quan quản lý các dự án nghiên cứu cao cấp Bộ quốc Phòng (DARPA) muốn tạo những robot có khả năng biến đổi hình dạng như bạch tuộc. ĐIều này có nghĩa là chúng phải tự uốn mình để lách qua những khoảng không chật hẹp và rồi lại có thể phình to ra. Trong điều kiện phẫu thuật, những robot này sẽ có khả năng đi đến một vị trí xác định trong cơ thể người mà không gây tổn hại đến mạch máu hay nội tạng. Và sau đó, chúng có thể thực hiện những thao tác phẫu thuật cần thiết. Trong tình huống tìm kiếm cứu nạn, những robot này cũng có thể nhanh chóng vượt qua địa hình hiểm trở để tìm ra nạn nhân.

Để đạt được những mục tiêu này, những nhà khoa học cần đến một nguyên liệu có thể biến đổi giữa dạng rắn (khi robot cần điều khiển dụng cụ hoặc thực hiện tao thác) và dạng lỏng (khi robot cần lách qua chướng ngại vật). Cuối cùng, họ đã chọn bọt polyurethane, một nguyên liệu rẻ tiền có khả năng luồn lách qua những khoảng không cực kỳ chật hẹp và sau đó tái tạo lại hình dạng ban đầu. Rồi họ phủ lên 1 lớp sáp, vốn rất rẻ và phổ biến ở tiệm tạp hóa, đồng thời gắn dây dẫn điện đến. Nguyên lý hoạt động khá đơn giản: khi có dòng điện, năng lượng sẽ chuyển sang dạng nhiệt, lớp sáp có khả năng biến từ dạng rắn sang dạng lỏng, và ngược lại khi ngắt điện.

9. Điều khiển vật thể bằng suy nghĩ

Điều khiển vật thể bằng suy nghĩ không còn là ý tưởng điên rồ chỉ thấy trên phim ảnh nữa – khi dự án “Brainflight” ra đời. Đây là dự án được tài trợ bởi Liên minh Châu Âu, nhằm mục đích điều khiển máy bay chỉ sử dụng những tín hiệu phát ra từ não bộ. Những nhà nghiên cứu muốn các chuyến bay trở nên dễ dàng hơn, rẻ hơn và dễ tiếp cận hơn với mọi người – đồng thời giảm đi gánh nặng cho các phi công.

Những thử nghiệm ban đầu đã cho ra kết quả đáng kinh ngạc. Khi đội chiếc mũ có gắn các điện cực, các sóng não sẽ được chuyển thành hiệu lệnh điều khiển máy bay. Phi công không cần phải chạm vào thiết bị điều khiển, thay vào đó, chúng tự động di chuyển. Điều này hoàn toàn khác với việc đọc trí não, nó đơn thuần chỉ là các tín hiệu sóng não hoạt động dựa trên các sơ đồ được thiết kế bởi các nghiên cứu viên. Vị trí của máy bay sẽ liên tục được điều chỉnh cho đến khi nó hạ cánh an toàn – tất cả thông qua trí não

8. Thay đổi thời tiết

Hô mưa gọi gió, dừng bão ngăn lụt dường như là ước mơ từ lâu của con người và khoa học đang ngày càng tiến gần đến việc điều khiển thời tiết theo ý mình.

Những nhà nghiên cứu thuộc Đại học Florida và Đại học Arizona đang hướng đến việc bắn chùm tia laser năng lượng cao vào các đám mây để tạo ra mưa hoặc sấm sét theo ý mình. Những nhà nghiên cứu khác thậm chí đã tạo ra các hiện tượng điện học trong các đám mây, dù họ vẫn chưa kích hoạt ra được sét.

Những nhà nghiên cứu thuộc đại học Florida và Arizona gặp phải khá nhiều vấn đề. Trước hết, họ phải bảo đảm rằng chùm tia laser này không bị phát tán trước khi đến được mục tiêu. Họ cũng cần bắn chùm tia này từ một khoảng cách an toàn để tránh bị sét đánh. Để khắc phục những vấn đề này, học quyết định sử dụng chùm tia laser thứ 2 bao quanh chùm tia cường độ cao ban đầu. Sáng kiến này đã giúp chùm tia laser có khả năng đi xa hơn ban đầu rất nhiều.

Với phương pháp này, họ đã nâng tầm bắn của tia laser từ 25 cm lên đến 2 mét. Nhiều người tin rằng, khoảng cách này có thể được nới rộng lên đến hơn 50 mét. Điều này sẽ giúp chúng ta kiểm soát mưa và sấm sét trên diện rộng.

7. Sóng kéo

Những chùm tia được dùng để kéo vật thể về phía bạn hay phi thuyền của bạn là chuyện thường thấy trên phim khoa học viễn tưởng, đặc biệt là Star Wars và Star Trek. Dường như điều này tương phản hoàn toàn với các quy luật vật lý trong thế giới thực. Tuy nhiên, gần đây, các nhà khoa học thuộc đại học Australia đã phát triển loại chùm tia này trên nước. Theo trưởng nhóm nghiên cứu, tiến sĩ Horst Punzmann, họ đã tìm ra cách “tạo ra các sóng có khả năng buộc vật thể trôi ngược chiều sóng”. Nói cách khác, những sóng nhân tạo này có khả năng kéo vật thể về phía nó.

Sử dụng 1 bể thử, họ đã tìm ra cách di chuyển quả bóng bàn theo phương hướng mong muốn bằng cách khống chế tần số và biên độ của các sóng phát sinh. Họ khám phá ra rằng các sóng ba chiều này di chuyển trên mặt nước theo các mô hình khác nhau. Một trong số những mô hình này chính là sóng kéo – sóng có khả năng kéo vật thể ngược hướng di chuyển của mình.

Các nhà vật lý học thuộc đại học Dundee thậm chí còn  đang phát triển một loại sóng âm có khả năng di chuyển vật thể có kích thước 1 cm. Tuy nhiên, cho đến nay, những sóng loại này vẫn chỉ có thể di chuyển được những vật có kích thước siêu nhỏ. Khoa học đã từng thành công trong việc sử dụng năng lượng siêu âm để tạo ra lực tác động lên sau vật thể và di chuyển nó về phía thiết bị phát ra sóng. Họ tin rằng công nghệ này sẽ thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của siêu âm trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là y tế.

6. Tricorder

Một thiết bị khác cũng khá quen thuộc trong Star Trek là Tricorder, thiết bị thường được sử dụng bởi bác sỹ McCoy để tầm soát bệnh nhân khi cần chẩn đoán. Những nhân vật khác thì dùng thiết bị này để rà soát sự sống hoặc phân tích bề mặt của các hành tinh. Hiện nay, sự phát triển của khoa học đã giúp tricorder trở nên ngày một khả thi hơn trong một tương lai không xa.

Tại đại học Southamton, các nhà khoa học đang phát triển một thiết bị y học cầm tay sử dụng các thành phần điện tích như các cảm biến hóa học phục vụ cho mục đích chẩn đoán. Điều này cho phép định lượng mẫu protein của bệnh nhân ngay tại giường. Thiết bị này giúp làm giảm giá thành và thời gian cần thiết, từ đó bệnh nhân có thể được điều trị ngay lập tức, thay vì phải chờ đợi thời gian gửi mẫu bệnh phẩm tới phòng xét nghiệm.

Các nhà khoa học tại đại học Missouri cũng đang phát triển một loại tricoder khác sử dụng nguồn phóng xạ siêu nhỏ. Điều này giúp làm giảm các phơi nhiễm không cần thiết với phóng xạ, thêm vào đó, giúp Xquang trở nên dễ tiếp cận hơn với các khu vực kém phát triển. Nó cũng có thể được dùng trong nha khoa, nhằm làm giảm phơi nhiễm của bệnh nhân với phóng xạ.

Không chỉ trong y học, tricorder còn hứa hẹn sẽ rất hữu dụng trong chiến đấu. Nó sẽ giúp các nhà quân sự thu thập thông tin về địa hình, vũ khí cũng như các trang thiết bị nguy hiểm khác trên một diện rộng. Thêm vào đó, những máy quét này còn hỗ trợ đắc lực cho công cuộc thám hiểm tại nhiều nơi mà con người chưa thể đặt chân đến.

5. Bảo mật với các chỉ số sinh trắc học

Việc sử dụng máy quét võng mạc cũng như các dấu hiệu sinh trắc học khác để làm công cụ bảo mật cho các thông tin tuyệt mật đã không còn chỉ giới hạn trên phạm vi viễn tưởng. Giờ đây, Fredrik Leifland, một sinh viên tại trường đại học Sweden’s Lund đã phát triển ý tưởng này và ứng dụng nó vào việc bảo mật tài khoản ngân hàng. Cho đến tháng 4 năm 2014, đã có 15 nhà hàng tại Thụy Điển sử dụng máy quét tĩnh mạch của Leifland để thanh toán chi phí từ tài khoản ngân hàng của khách hàng. Cũng tại thời điểm đó, có đến 1600 khách hàng đang sử dụng hệ thống này như một hình thức chi trả thay cho tiền mặt hoặc thẻ tín dụng.

Đây là một phương pháp rẻ tiền, nhanh chóng và có tính bảo mật khá cao. Leiflan cho rằng, tĩnh mạch của mỗi người là hoàn toàn độc nhất, bởi vậy chẳng có cách nào bạn có thể đánh lừa hệ thống này. Bạn luôn cần phải quét qua tay mình để có thể tiến hành chi trả.

Việc đăng ký chi trả thông qua hình thức này khá dễ dàng và thuận tiện. Bạn chỉ cần điền vài thông tin cá nhân và để máy quét quét qua tay mình 3 lần. Sau đó, bạn sẽ nhận được tin nhắn với đường link kích hoạt. Cuối cùng, bạn có thể hoàn thiện phần đăng ký với tất cả các thông tin tài khoản cần thiết và mọi thứ đã sẵn sàng.

4. Robot hoạt động ngoài không gian

Robot giống người đã manh nha phát triển từ khá sớm, nhưng vẫn còn một khoảng cách khá xa cho đến khi con người có thể tạo ra một “Người máy 200 tuổi” thực sự. Robonaut, robot được sản xuất bởi General Motors và NASA là một trong những bước đi đầu tiên trong lĩnh vực này, và Robonaut 2 (R2) đã thực sự cho thấy những tiến bộ đáng kể.

Được thiết kế nhằm mục đích thay thế các phi hành gia thực hiện các công việc tương đối nguy hiểm ở ngoài Trái đất, giờ đây, Robonaut 2 đã có khả năng tự hoạt động nhờ vào sự điều khiển từ xa của con người. R2 sẽ được thử nghiệm hoạt động ở trong các trạm vũ trụ, trước khi được chính thức gửi ra ngoài để làm việc thay con người.

Mục tiêu tối cao của chương trình phát triển này là tạo ra những robot có khả năng thực hiện những thao tác tinh vi như con người. Chúng sẽ cực kỳ hữu ích trong công cuộc du hành vũ trụ: Hoặc đóng vai trò tiền trạm, chuẩn bị cơ sở vật chất cần thiết trước khi con người đặt chân đến, hoặc đi cùng con người và làm những công việc cần thiết trong sinh hoạt hàng ngày cũng như việc thám hiểm, dò tìm…

3. Khiên plasma

Các sinh viên ở trường đại học Leicester đã cho ra một ý tưởng khá thú vị về tính khả thi của việc tạo ra một chiếc khiên phản chiếu, giúp bảo vệ bạn khỏi các tia laser đến từ phía đối phương. Ý tưởng này được lấy từ những chiếc khiên plasma giúp bảo vệ tàu vũ trụ trong bộ phim Star Wars. Theo họ, bạn sẽ cần đến từ trường cực mạnh để chứa các vùng plasma đậm đặc có nhiệt độ cao. Vùng plasma càng đặc, khả năng bảo vệ chống lại các tia laser càng cao.

Điều này có vẻ như bất khả thi, nhưng chúng ta đã từng dùng công nghệ tương tự trong việc kết nối radio và radar. Tầng điện ly vây quanh Trái đất chính là một vùng plasma. Nó phản chiếu các sóng radio và radar ngược lại Trái đất cũng giống như tấm khiên bảo hộ phản chiếu các tia laser ngược trở lại.

Dù với công nghệ hiện đại, việc tạo ra một từ trường đủ mạnh là hoàn toàn khả thi, nhưng vẫn còn vài trở ngại cần vượt qua trước khi chúng ta thực sự tạo ra được một tấm khiên có khả năng bảo vệ. Đầu tiên chính là kích cỡ cần thiết của nguồn năng lượng – chúng sẽ trở nên quá tốn diện tích và có thể ngốn hầu hết sức chứa của phi thuyền. Thứ 2 là việc tầm nhìn của phi công sẽ hoàn toàn bị che phủ bởi chiếc khiên này. Bất cứ thứ gì phản chiếu được laser cũng sẽ ngăn cản ánh sáng đến được mắt của phi công. Vì vậy, trừ khi bạn được chỉ đường dẫn lối bởi The Force, nếu không, bạn sẽ cần đến một nguồn ánh sáng vượt qua tần số bức xạ ánh sáng. Camera UV có thể là một giải pháp khả thi.

2. Tàng hình

Tàng hình hẳn đã không còn xa lạ với nhiều bạn đọc – từ việc các phi thuyền của Terran có thể nhanh chóng thoát khỏi tầm nhìn của đối phương, cho đến chiếc áo khoác tàng hình của Harry Potter, hay các Predator có khả năng cải trang nhanh chóng.

Công nghệ hiện đại vẫn chưa cho phép chúng ta có khả năng “sủi tăm” một cách hoàn toàn, nhưng những cải tiến gần đây đã cho phép con người che giấu ánh sáng, tiếng động và cả nhiệt độ. Rất nhiều trong số những công nghệ này được mong đợi là sẽ sử dụng đến siêu vật liệu, một loại vật liệu có khả năng khúc xạ ánh sáng và qua đó, giúp chúng ta trở nên tàng hình.

Vẫn còn khá nhiều thử thách phải vượt qua trước khi siêu vật liệu trở thành một phần trong cuộc sống hàng ngày. Giá thành, khả năng mở rộng kích thước…, nhưng các nhà khoa học vẫn đang nỗ lực hết sức để thực hiện giấc mơ này.

1. Transformer

Ngay cả hoạt hình cũng có thể tạo cảm hứng cho khoa học công nghệ. Khi lần đầu được ra mắt vào khoảng những năm 1960, Rosie the Robot đã thực sự gây ấn tượng mạnh về một người hầu gái robot có khả năng đảm nhiệm tất cả các công việc hàng ngày của 1 bà nội trợ. Tại thời điểm đó, dường như đây là một chuyện không tưởng. Nhưng ngày nay, chúng ta đang ngày càng tiến gần hơn đến việc bất cứ ai cũng có thể mua hoặc thuê một robot rẻ tiền để làm tất cả những công việc lặt vặt hàng ngày. Tất cả những gì bạn cần làm là nhấc điện thoại lên, liên hệ với đại lý phân phối, nói cho họ biết chính xác thứ bạn cần, và chỉ trong một giờ, họ sẽ tạo ra một con robot để làm nó cho bạn.

Đó là mục tiêu mà hầu hết các dự án sáng chế robot đang hướng tới trong tương lai gần: một robot có thể tự động làm việc mà không cần đến can thiệp từ con người. Họ đang cố gắng tạo ra một thứ robot gần giống như trong Transformer: những robot có khả năng tự động lắp ráp trong vòng vài phút từ một dạng thu gọn ban đầu với kích cỡ bằng…. 1 tờ giấy.

Nguyên lý của phương pháp này giống với việc các acid amin tự động hợp lại, liên kết theo trình tự, số lượng và thành phần khác nhau để tạo ra các protein khác nhau. Cho đến hiện tại, chúng vẫn chỉ giới hạn trong các phòng thí nghiệm. Các nhà khoa học vẫn muốn có thêm các thử nghiệm khác nhau, với những nguyên vật liệu khác nhau để các robot này bền hơn và tiêu tốn ít năng lượng hơn.

Tham khảo: listverse