10 phát minh khoa học viễn tưởng đã và đang trở thành sự thật

Từ trước đến nay, có lẽ hầu hết chúng ta đã không còn xa lạ gì khi chứng kiến viễn cảnh của thế giới khoa học giả tưởng trong tương lai, với sự ra đời của biết bao những phát minh bất ngờ, đột phá nhưng cũng không kém phần điên rồ xuất phát từ chính bộ não nhỏ bé mà thiên tài của con người. Từ máy móc tự động hoàn toàn cho tới ô-tô có khả năng bay… và còn rất nhiều những phát kiến khác, dù chỉ trên những bản vẽ hay phim ảnh nhưng cũng đủ khiến chúng ta phải ghen tị với chính thế hệ con cháu về sau của mình.

Dù vậy, trong thời đại hiện nay, tốc độ tăng trưởng của các loại hình công nghệ đang được tính theo cấp số nhân, thì có lẽ trong một ngày không xa thế giới sẽ được trải nghiệm cảm giác “giấc mơ trở thành sự thật” khi hàng loạt thiết kế không tưởng sẽ sớm được ra mắt, tạo nên một bước ngoặt vĩ đại cho ngành khoa học.

Càng ngày càng có nhiều doanh nghiệp, tập đoàn lớn với quy mô toàn cầu gấp rút cho ra đời những công nghệ hiện đại nhất để giành vị thế độc tôn trên thị trường, đánh bại các đối thủ đáng gờm khác. Các tổ chức quân sự cũng không chịu đứng ngoài cuộc chơi, ngày đêm nghiên cứu phương pháp phát huy tối đa khả năng của lực lượng chiến đấu. Bấy nhiêu tham vọng đó thôi cũng góp phần làm nên chất xúc tác cơ bản và chủ yếu dẫn đến sự bùng nổ công nghệ như hiện nay.

Trở về 15 năm trước, có lẽ ý tưởng về concept smartphone sẽ bị coi là viển vông, nực cười. Nhưng nhìn lại thì thật sự không có gì là không thể xảy ra, đặc biệt là với khoảng thời gian 15 năm – quá đủ cho một cuộc biến chuyển cách mạng của công nghệ. Điều này cũng khiến con người phải tự đặt ra câu hỏi: “Liệu 15 năm sau chúng ta sẽ được chiêm ngưỡng tận mắt những phát kiến đột phá và tân tiến đến mức nào? Và có khi nào thế giới mà chúng ta từng biết sẽ ngập tràn trong những thiết bị điện tử, trang bị đến từng chân tơ kẽ tóc, hỗ trợ trong mọi mặt của cuộc sống”?

Tất nhiên đó cũng chỉ thuộc vào một trong số rất nhiều khả năng có thể xảy ra mà thôi, không ai dám đảm bảo chắc chắn điều gì về tương lai cả. Nhưng hãy dành vài phút ghé qua danh sách dưới đây – Một góc nhìn phân tích chi tiết và chuyên sâu về 10 sản phẩm, dường như chỉ có trong lĩnh vực khoa học giả tưởng, nhưng đã và đang từng bước được nghiên cứu, phát triển và ứng dụng vào trong cuộc sống hằng ngày:

10. Tai nghe phiên dịch

Nếu đã từng là một fan “cứng” của series phim khoa học vui nhộn The Hitchhiker’s Guide to the Galaxy, chắc chắn bạn sẽ không thể cưỡng lại sự hấp dẫn của “Babel fish”. Thiết bị này thực chất là một loại “cá”, có hình dáng giống loài lươn hiện nay, với khả năng có thể tích hợp, được cấy ghép vào trong tai của chủ thể, cho phép chuyển đổi mọi ngoại ngữ tiếp nhận sang ngôn ngữ quen thuộc thông qua tín hiệu dẫn truyền thần kinh đặc biệt.

Giờ đây, đó không còn là ước mơ thời trẻ con nữa, thậm chí ý nghĩ đáng sợ về việc sẽ có một sinh vật trơn tuột len lỏi vào tai bạn cũng sẽ không còn. Thay vào đó, phát minh đến từ Waverly Labs sẽ hội tụ mọi ưu điểm và được cải tiến hơn hẳn so với những gì ta từng hình dung trước đó.

Với mã tên “Pilot”, thiết bị này là một bộ tai nghe in-ear có chức năng phiên dịch ngôn ngữ giữa hai người khi giao tiếp. Đặc trưng độc đáo khiến cho Pilot ghi điểm trong mắt người dùng đó là câu chuyện phía sau một đôi tình nhân từ hai đất nước khác nhau, nhờ có sự trợ giúp trên mà đã có thể thấu hiểu và bước đi tiếp trên con đường tình yêu thơ mộng. Hơn nữa, Waverly Labs còn tích hợp thêm cài đặt cho phép Pilot chơi nhạc thông qua hình thức streaming quen thuộc, phù hợp với nhu cầu của đại đa số tín đồ công nghệ số.

9. Máy quét thực phẩm

Thiết kế dựa trên nền tảng ứng dụng di động này đã nhận được rất nhiều đánh giá tích cực từ cộng đồng khoa học công nghệ thế giới. Các yếu tố chính bao gồm thiết bị quét cầm tay được kết nối với một app tương thích trên smartphone. Chức năng quét hoạt động tương đương một lăng kính quang phổ, phóng ra các sóng ánh sáng cảm biến, phân tích dữ liệu của đối tượng được hướng đến.

Cụ thể, ánh sáng trên, sau khi được tiếp nhận, sẽ phản xạ lại trên bề mặt, tùy theo cấu trúc phân tử mà cung cấp thông tin tương ứng cho máy quét, sau đó đưa lên hệ thống dữ liệu “đám mây” (cloud) để đối chiếu, phân loại.

Với cơ chế hoạt động và vận hành như trên, bạn có thể dễ dàng tra cứu thành phần các chất như đường, tinh bột… trong thức ăn và tuân theo chế độ dinh dưỡng đã đặt ra một cách thuận lợi nhất.

8. “Dịch chuyển tức thời”

Công nghệ in 3D đã gây nên một cơn sốt trong giới khoa học vào thời điểm “debut” lần đầu của nó, cùng với giá thành khá phải chăng và hợp túi tiền (349,99 USD tại Barnes and Noble). Tuy nhiên, tiềm năng kỳ diệu nằm ẩn chứa phía sau khi được phát hiện và khai thác đã mở ra một cuộc cách mạng mới cho tương lai của ngành công nghệ và tương tác kỹ thuật số.

Máy in 3D, thực chất, được thiết kế dành riêng cho lĩnh vực chế tạo các vật thể có cấu tạo không gian đủ theo 3 chiều, dựa theo dữ liệu số và thông tin có sẵn. Nói cách khác, một phiên bản sao chép không hoàn toàn của đối tượng ban đầu được tạo ra theo cấu trúc từng lớp bao phủ một được đặt tương ứng lên nhau, sau đó được hoàn thiện bằng những đường nét, chi tiết cuối cùng.

Trước đây, công nghệ này được ứng dụng vào quá trình thiết kế vật thể, từ những vật dụng, phụ kiện trang trí cho tới cả một văn phòng làm việc. Còn hiện tại, chức năng này đã tiến tới cấp độ “dịch chuyển” đồ vật từ nơi này đến nơi khác thông qua kết nối giữa các máy in.

Nghe có vẻ vô lý, nhưng Học viện Hasso-Plattner đã thành công trong việc phát triển một cặp thiết bị in 3D cải tiến, với camera và cơ chế nghiền/cán được tích hợp thêm bên trong. Ban đầu, đối tượng được tạo ra ở máy in này, rồi chuyển thể thành một bản dữ liệu số hóa và gửi tới đầu kết nối bên kia. Điều đáng chú ý là vật thể gốc sau đó sẽ bị nghiền nát và phá hủy, trong khi chiếc máy còn lại sẽ tạo ra một bản sao y đúc nhờ dữ liệu truyền sang trước đó.

Vì vậy, về cơ bản, đó là một hình thức “dịch chuyển tức thời” xuyên không gian, dù không hoàn toàn giống những gì chúng ta hình dung như trong series phim Star Trek. Dù sao, Scotty là cái tên cuối cùng thống nhất sẽ được đặt cho hệ thống độc đáo này, phỏng theo một câu nói nổi tiếng đã trở thành hình tượng trong Star Trek khi các nhân vật thực hiện quy trình dịch chuyển không gian: “Beam me up, Scotty”.

7. Khung giáp siêu cường

Bộ khung Đột kích Chiến lược (TALOS), tưởng như chỉ tồn tại trong những bộ truyện tranh đầy màu sắc, nay đã được phát triển và thiết kế thành công, là bước đột phá của Cơ quan Nghiên cứu Quân sự và Quốc phòng Cao cấp Hoa kỳ (DARPA), nhằm mục đích củng cố, hỗ trợ vượt bậc khả năng chiến đấu và sống sót, cầm cự của binh sĩ trên chiến trường.

Chắc chắn chúng ta sẽ liên tưởng tới bộ giáp của IronMan, hay gần hơn là khung bảo hộ của nhân vật do Matt Damon thủ vai trong Elysium. TALOS gắn liền với chức năng nâng cao sức mạnh, sức bền và cả phòng thủ cho người sử dụng bằng một động cơ cơ giới hóa tích hợp ở phần thân dưới, cùng những khung đỡ nhẹ mà chắc chắn, có vai trò quan trọng trong việc mang vác, gánh đỡ thêm một phần trọng lượng đáng kể. Dù mới chỉ trong giai đoạn thử nghiệm nhưng các nhà khoa học tại MIT và Harvard đang gấp rut hoàn thiện để công nghệ trên được ra mắt, ứng dụng rộng rãi ở nhiều lĩnh vực trong tương lai gần.

Hiện tại, khó khăn lớn nhất mà đội ngũ nghiên cứu phải đối mặt là những trục trặc thất thường trong quá trình sử dụng liên tục và lâu dài, đồng thời còn nhiều hạn chế khi đương đầu với chướng ngại vật hay địa hình phức tạp. Dù vậy, hãy cùng hy vọng, tin tưởng vào những ưu điểm vượt trội và đầy hứa hẹn mà TALOS đem lại cho ngành công nghiệp, quân sự cũng như quốc phòng – an ninh trên toàn thế giới.

6. Tia kéo siêu âm

Công nghệ tia kéo vốn chỉ là một sản phẩm tồn tại trong trong lĩnh vực khoa học viễn tưởng, đặc biệt trở thành khung cảnh kinh điển trong những bộ phim về du hành vũ trụ khi người ngoài hành tinh bắt cóc một ai đó trên Trái Đất. Tuy nhiên, thay vì phóng ra một luồng ánh sáng kỳ bì như những cảnh phim trên, các nhà khoa học tại hai trường Đại học Bristol và Sussex lại ứng dụng thành công trên nền tảng vận hành nhờ âm thanh.

Đúng như tên gọi theo nghĩa đen của nó, thiết bị này sử dụng âm thanh để kéo, nâng và di chuyển đồ vật. Cụ thể, những sóng âm với biên độ lớn được hình thành và tạo ra bởi 64 cụm loa siêu nhỏ, gây nên một hiệu ứng âm học ba chiều có thể điều khiển, tác dụng lực lên vật khác. Nói cách khác, chỉ với vài thao tác sóng âm, các nhà khoa học có thể kéo, đẩy, nâng, xoay vòng đối tượng tùy ý.

5. “Balo” thực tế ảo

HP mới đây đã đưa ra công bố mới nhất về một thiết kế hỗ trợ dành riêng cho công nghệ thực tế ảo, với hình dáng như một túi đeo di dộng, gọn nhẹ nhưng thực chất lại là một cụm PC không dây mạnh mẽ. Về cấu tạo, một phần của chiếc PC bắt nguồn từ thế hệ HP Omen X, hiện vẫn đang trong quá trình thử nghiệm những mẫu đầu tiên. Cho tới nay vẫn chưa có thông số chi tiết chính thức nào được tiết lộ, nhưng dự kiến dung lượng RAM tối đa có thể lên đến 32 GB, cùng bộ vi xử lý Intel i5 hoặc i7, tích hợp hệ thống quạt tản nhiệt kép và pin dự trữ năng lượng có thời lượng 1 giờ/lần sạc.

Thông tin trên, thoạt tiên, chắc chắn sẽ không làm vừa lòng những fan công nghệ ưa thích sự “trâu bò” và bền bỉ để có thể sử dụng lâu dài. Nhưng về phía nhà sản xuất, HP lại tự tin rằng như vậy là vừa đủ cho một trải nghiệm thực tế ảo trọn vẹn và thỏa mãn; đồng thời hệ thống cũng có khả năng lưu trữ toàn bộ dữ liệu hiện có trong khi pin được thay, góp phần giúp người dùng không bị bỏ lỡ bất kỳ tình tiết nào hay bực tức vì sập nguồn đột ngột và phải thực hiện lại quá trình từ đầu.

Điều này quả thực đóng vai trò quan trọng và chính yếu trong việc tạo nên đặc trưng gọn nhẹ và tiện lợi của thiết kế tổng thể. Vị trí gắn pin nằm ở phần thắt lưng, cảm giác tương tự như bao đạn của binh lính tham gia chiến trường vậy.

Thực chất, toàn bộ cách sắp xếp và thiết lập phần cứng như trên hướng đến hình ảnh của một người lính điển hình. Với một chiếc balo “dã chiến”, đai cung cấp năng lượng, thêm một cặp kính thực tế ảo cùng thiết bị mô phỏng vũ khí tương thích với phần mềm và nền tảng hệ thống, bạn hoàn toàn có thể trở thành một chiến binh cừ khôi thực thụ, xông pha giải cứu thế giới hay bất kỳ nhiệm vụ tối cao nào tùy theo sở thích bản thân.

4. Người “đột biến”

Mặc dù khái niệm trên đã không còn trở nên xa lạ với hầu hết chúng ta, cả trên phim ảnh lẫn ứng dụng sinh hoạt thực tế, nhưng chỉ tới gần đây công nghệ biến đổi gen mới thực sự được nâng lên một nấc thang mới nhờ sự xuất hiện của CRISPR-Cas 9. Đây là một “công cụ” đặc biệt dành riêng cho các nhà khoa học, vận dụng nhằm mục đích xác định và tách rời những chuỗi ADN có vai trò tác động đến mã gen hệ thống, liên quan mật thiết đến tổ chức cơ thể sinh vật.

Cơ chế trên gồm 3 thành phần chính: CRISPR (khám phá vào năm 2003) gồm các đoạn ADN tổng, chứa một loạt chuỗi ADN nhỏ hơn được lặp đi lặp lại, theo sau cùng là các “ADN đệm”. Các loại “ADN đệm” này, cụ thể, là một phần mã gen từng bị phơi nhiễm với thực thể mang bệnh hoặc virus, nhưng lại có nhiệm vụ thiết yếu như một hệ miễn dịch nhằm phân biệt các loại gen.

Cas9 và PAM được phát hiện 2 năm sau đó, kết hợp với CRISPR để tách các gen sau khi đã phân loại, Cas9 là loại enzyme endonuclease, cấu trúc gần giống với ARN, có khả năng gây gián đoạn những ADN sợi kép. Trong khi đó PAM là ADN kết hợp cùng, cho phép tách bỏ hoàn toàn mã gen được xác định từ trước.

Tóm lại, hệ thống CRISPR-Cas9 nắm giữ vai trò chủ yếu trong việc loại bỏ các yếu tố gây hại, xâm nhập trên khía cạnh di truyền. Điều này đã và đang mở ra một tương lai tươi sáng, một phương pháp hiệu quả để đương đầu với những chứng bệnh nguy hiểm như HIV và teo cơ…

3. Mắt điện tử

Công nghệ cấy ghép mắt điện tử nhân tạo đang là một trong những vấn đề nóng hổi hiện nay vì tiềm năng hứa hẹn trong lĩnh vực y tế, đồng thời được những “ông lớn” ngành khoa học công nghệ tầm cỡ như Bionic Vision đứng ra tiếp nhận, chủ trì dự án phát triển. Về bản chất, thiết bị trên bao gồm một camera và bộ vi xử lý siêu nhỏ với mục đích phát ra các tín hiệu sóng xung điện từ, kích thích các tế bào võng mạc và hệ thống dây thần kinh liên kết tới não để tiếp nhận toàn bộ hình ảnh được ghi nhận từ camera.

Ấn tượng bởi thành công ban đầu là vậy, nhưng dường như các nhà nghiên cứu vẫn chưa muốn dừng lại, với trình độ khoa học kỹ thuật tiên tiến như hiện nay, chỉ với một cái nháy mắt theo đúng nghĩa đen, cơ chế mới sẽ cho phép người sử dụng có thể phóng to, khuếch đại tầm nhìn như một kính ngắm đa năng. Hơn nữa, một nhóm phát triển khác cũng đang gấp rút hoàn thiện thiết kế mắt điện tử có khả năng ghi nhớ lại các chuỗi ảnh, tương tự như cách vận hành của máy chụp hình hiện nay.

Nhìn chung, sản phẩm nhãn quang nhân tạo sẽ mở ra một thời kỳ mới đột phá trong ngành y tế, khi cách bệnh nhân bị khiếm khuyết về mắt, dù do tai nạn hay bẩm sinh đều sẽ có cơ hội tìm lại ánh sáng đã mất của cuộc đời mình.

2. Ô-tô tự động

Cảnh tưởng giao thông tràn ngập những phương tiện tự vận hành, tuân theo một hệ thống nhất quán đã trở nên không mấy xa lạ với mọi người kể từ khi chiêm ngưỡng những bộ phim hấp dẫn như Total Recall hay Minority Report. Nhưng đó chỉ xuất hiện nhờ vào kỹ xảo điện ảnh, còn thực tế thì sao? May mắn thay, những tập đoàn, doanh nghiệp tiên phong trong giới công nghệ, như Google và hàng loạt những công trình trị giá cả triệu đô của mình, đã và đang hiện thực hóa viễn cảnh trên.

Dự án ô-tô tự động hóa hoàn toàn của Google nhắm đến như cầu đảm bảo an ninh cho khách hàng, giảm thiểu tỉ lệ tai nạn giao thông, đồng thời cung cấp những dịch vụ tiện lợi hết sức có thể cho mọi tầng lớp và độ tuổi. Nhờ vào thiết kế cảm biến nhạy bén dựa trên nền tảng phần mềm mạnh mẽ của Google, những chiếc xe này có thể định vị chính xác vị trí hiện tại, nhận biết chướng ngại vật xung quanh, thậm chí tích hợp cả một thuật toán dự đoán và đưa ra quyết định tiếp theo phù hợp nhất so với tình huống hiện tại (chủ yếu phụ thuộc vào tốc độ và phương hướng – 2 yếu tố tác động đến trải nghiệm và an toàn cho người sử dụng).

Tới nay, theo thống kê và phân tích ban đầu, lộ trình được thực hiện bởi xe tự động của Google đã lên tới 15 triệu dặm – một con số thực sự đáng nể.

1. Nhà “trợ lý ảo”

Số lượng thiết kế công nghệ thuộc lĩnh vực khoa học viễn tưởng có thể lên tới hàng trăm thiết bị (tất nhiên chỉ có trong tưởng tượng hoặc tương lai xa), nhưng trong đó thực sự không thể không kể đến sự phổ biến của các phát minh điều khiển bằng giọng nói. Thử hình dùng một ngày bạn bước vào căn hộ quen thuộc sau một buổi làm việc mệt mỏi, và mọi thao tác như bật đèn, điều hòa, TV và cả list nhạc yêu thích – tất cả chỉ bằng vài câu lệnh đơn giản; hoặc vừa chuẩn bị bữa tối vừa nghe “cô nàng” AI tóm tắt lại diễn biến những tin tức, sự kiện nổi bật trong ngày. Thật tuyệt phải không?

Mặc dù tới nay chưa có thiết bị nào với chức năng như vậy được ra mắt mà sức chứa ngang bằng một căn hộ, tổng hợp và kết nối toàn bộ hệ thống nhận diện giọng nói, nhưng chúng ta có thể biến giấc mơ trên phần nào trở thành hiện thực nhờ kết hợp nhiều sản phẩm có cùng hiệu ứng như vậy với nhau. Chẳng hạn, Echo của Amazon là một chiếc loa không dây tiện dụng có cùng cơ chế hoạt động như Siri trên nền tảng của Apple. Nhưng những gì Echo cung cấp còn nhiều hơn thế: Các phản hồi mã lệnh đa dạng, cùng khả năng stream âm nhạc trực tuyến.

Hơn nữa, Echo còn có thể thiết lập một hệ sinh thái tương thích với các thiết bị phù hợp khác để tạo ra môi trường tương tự liên quan tới việc điều khiển bằng giọng nói, nhờ vào giao thức tiếp xúc trên thân. Tất nhiên, là một “đứa con” sáng giá của Amazon, sản phẩm này không thể bỏ qua chức năng mua bán và thao tác trực tuyến thông qua một số câu lệnh nhất định.

Qua thành công vượt bậc đến từ Echo và tiềm năng đầy hứa hẹn, Amazon hiện là một cái tên nổi bật giữa các công ty thương mại điện tử dẫn đầu trong lĩnh vực liên quan đến công nghệ của tương lai. Tuy nhiên đây mới chỉ là bước khởi đầu mà thôi, đặc biệt là vào thời điểm hiện tại, hàng loạt tên tuổi lớn khác cũng đang tích cực phát triển và hoàn thiện nền tảng ứng dụng trợ lý ảo toàn diện nhất từ trước tới nay nhằm thu hút sự chú ý đông đảo từ các tín đồ công nghệ trên toàn thế giới.

Tham khảo: TheRichest