5 dự án giao thông táo bạo nhất thế giới

Tàu siêu tốc chạy trong ống, mới được giới thiệu đầu tuần này, là một trong nhiều ý tưởng xuất chúng trên thế giới về cách thức giao thông của nhân loại.

Thang máy không gian

Ý tưởng này đưa ra lần đầu tiên vào năm 1895 bởi nhà khoa học Konstantin Tsiolkovsky, Nga. Thang máy không gian trên trái đất gồm một đầu sợi cáp gắn liền với mặt đất gần xích đạo, và đầu kia vượt ra ngoài không gian gắn với một đối trọng (có thể là trạm vụ trũ hoặc các vật nặng).

Sự tương tác giữa lực hấp dẫn gần mặt đất và lực ly tâm ngoài xa trái đất sẽ giúp sợi cáp duỗi thẳng. Về lý thuyết, thang máy này có thể đưa người cùng các trang thiết bị vào không gian hiệu quả.

Bằng việc giúp con người thoát khỏi bầu khí quyển trái đất và lực hấp dẫn, thang máy không gian sẽ trở thành một cuộc cách mạng trong lĩnh vực du lịch vũ trụ. Tuy nhiên, những cản trở về mặt kỹ thuật trong cấu trúc xây dựng khiến thang máy không gian khó trở thành hiện thực.

Để hoàn thành nó, các chuyên gia cần một dây cáp dài 35.000km với độ bền cực cao, từ đó nó mới kéo được các vật nặng ở khoảng cách xa. Hiện các loại cáp này không tồn tại. Ống nano cacbon được cho là vật liệu hứa hẹn nhất có thể tạo một loại cáp như vậy. Từ nay cho đến lúc đó ý tưởng về một thang máy không gian vẫn còn nằm trên giấy.

Thang máy trên mặt trăng

Mặc dù thang máy liên kết trái đất và không gian vẫn là giấc mơ công nghệ cao xa vời, theo nhiều chuyên gia, một thang máy trên mặt trăng có thể được xây dựng, bởi sức hút của mặt trăng nhỏ hơn nhiều so với trái đất, và vật liệu làm cáp đơn giản và dễ chế tạo hơn.

Công ty LiftPort đã cố gắng giúp ý tưởng trên trở thành hiện thực. LiftPor lập luận, với một thang máy thử nghiệm trên mặt trăng dài hai cây số, đầu trên cáp được giữ bằng các khí cầu khổng lồ kéo dài từ bề mặt mặt trăng vào không gian. Điều này tạo thuận lợi cho giao thông vận tải đến mặt trăng, cho phép hàng hóa hạ cánh nhẹ nhàng hơn trên bề mặt của nó.

Toàn bộ dự án nhằm mục đích tiếp cận mặt trăng dễ dàng hơn. Những người ủng hộ công ty LiftPort cho rằng, các thách thức kỹ thuật phức tạp trong cấu trúc xây dựng có thể khắc phục được. Công trình này cho phép khoảng 30 người đến thăm mặt trăng mỗi năm.

Michael Laine, chủ tịch của công ty cho biết: “Trước khi xây dựng được thang máy không gian trên trái đất, chúng tôi sẽ xây dựng nó trên mặt trăng. Với công nghệ hiện nay, việc hoàn thành sẽ mất khoảng 8 năm”.

Ô tô tự lái

Ước mơ về một chiếc xe tự lái dành cho người trung lưu xuất hiện từ những năm 1974. Đến nay, ước mơ ấy dần trở thành hiện thực. Xe ô tô tự lái của Google có nhiều bước tiến đáng kể với nhiều thử nghiệm xe Prius và Lexus SUV trên đường đường cao tốc California, Mỹ.

Xe hơi tự lái của Google hoạt động tương tự cơ chế tự lái trên máy bay. Nó có thể hoạt động độc lập mà không cần đến bất cứ thao tác nào của người lái. Hệ thống radar bằng laser đặt trên mái và phía trước của xe giúp phát hiện vật ở phía trước và báo về bộ xử lý trung tâm.

Audi và Lexus cũng đang phát triển công nghệ tạo ra chiếc xe lái tự động và sản xuất hàng loạt trong vài năm tới đây.

Xe hơi bay

Chiếc xe bay từng xuất hiện trong trí tưởng tượng của các nhà văn và nhà khoa học ở nhiều thế hệ. Và giờ đây ý tưởng này đang dần trở thành hiện thực khi công ty Terrafugia có trụ sở tại Massachusetts, Mỹ có kế hoạch chế tạo chiếc xe này đầu tiên vào năm 2015.

“Nó không phải là chiếc máy có kiểu dáng đẹp nhưng nó sẽ bay được với vận tốc 185km/h”, đại diện công ty Terrafugia cho biết.

Xe hơi bay Terrafugia sử dụng một hệ thống cánh quạt có thể nghiêng và cất cánh thẳng đứng, đây là thiết kế đặc biệt trong tương lai.

Đầu tháng này, chiếc ô tô bay tên TF-X của Terrafugia đã có màn ra mắt ấn tượng trước công chúng tại triễn lãm hàng không EAA AirVenture. Tại đây, chiếc xe bay lượn trong 10 phút ở độ cao vừa phải so với khán giả và sau đó chạy trên đường băng với đôi cánh gấp lại.

Phương tiện công cộng trên không

Giới chức ở Tel Aviv muốn tạo ra một hệ thống giao thông công cộng ngay phía trên thành phố trong tương lai. Vì vậy, họ đã thuê công ty skyTran cùng với NASA, thiết kế hệ thống này.

Các phương tiện đặc biệt sẽ thay thế xe trong đô thị, chúng di chuyển dọc theo một đường sắt trên cao bằng cách sử dụng từ trường. Hành khách có thể gọi chúng đến qua ứng dụng điện thoại di động .

Hệ thống được thiết kế để giảm ùn tắc giao thông đô thị một cách ít tốn kém hơn, xanh hơn, nhanh hơn và thoải mái hơn.

Thiết bị báo động thông minh

Tiếng báo động trộm inh ỏi là một trong những nguyên nhân gây phiền toái đối với cuộc sống của người dân thành phố, nhất là khi báo động giả.

Một hệ thống an ninh mới có tên Canary do 3 nhà sáng chế người Mỹ: Adam Sager, Chris Rill và Jon Troutman chế tạo hoạt động thông minh hơn. Thiết bị này dài hơn 15cm, tích hợp camera có khả năng quan sát ban đêm, microphone để theo dõi những thay đổi về âm thanh, các cảm biến không khí, độ ẩm, nhiệt độ phát hiện chuyển động hồng ngoại chủ động. Có thể tùy chỉnh chế độ cài đặt vào những khoảng thời gian nhất định trong ngày hoặc trong tuần. Những cảm biến khác có thể được kích hoạt hoặc vô hiệu hóa tùy thuộc vào nó có cần thiết hay không.

Người dùng có thể kiểm tra hệ thống từ xa vì thiết bị này có thể sử dụng mạng wifi và được đồng bộ với điện thoại thông minh. Nếu có kẻ trộm xâm nhập, Canary sẽ quét hình ảnh và gửi báo cáo tình hình cho người sử dụng. Khi đó, người sử dụng sẽ nhận được một tin nhắn báo động và có thể chọn cách gọi cảnh sát, phát chuông báo động để xua đuổi kẻ trộm. Hệ thống cũng cảnh báo người sử dụng nếu có bất cứ diễn biến nào khác thường, chẳng hạn những thay đổi đột ngột về nhiệt độ có thể do một đám cháy.

Càng gửi đi nhiều báo động, thiết bị càng theo dõi được cách ứng xử và thói quen của người sử dụng, từ đó có phản ứng khôn ngoan hơn đối với những thay đổi nhất định. Thiết bị này có 3 màu trắng, đen, bạc và được bán với giá 199 USD.

Máy quét siêu âm trong điện thoại thông minh

Các nhà khoa học Mỹ đã phát minh ra máy quét siêu âm đầu tiên trên thế giới cho điện thoại thông minh. Đây có thể là một cuộc cách mạng trong chăm sóc sức khỏe cho những nước đang phát triển.

Máy quét siêu âm MobiUS cắm vào điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng để cung cấp hình ảnh trên màn hình một cách nhanh chóng. Các nhà phát minh tin rằng, tính linh động của thiết bị và giá thành thấp là bước đột phá trong chăm sóc y tế ở các nước thế giới thứ ba.

Ảnh: Gizmodo.com

Máy quét siêu âm sử dụng sóng âm thanh tần số cao để tạo ra hình ảnh một số bộ phận cơ thể để giúp chẩn đoán bệnh, thường dùng để tạo hình em bé trong bụng mẹ, quét các cơ quan như tim, phổi, gan, túi mật, vùng ngực. Máy siêu âm thông thường có giá thành cao, cồng kềnh thường đặt trong bệnh viện hoặc phòng khám nên khó phổ biến ở những nước nghèo. Để giải quyết khó khăn này các nhà khoa học đã dành 3 năm nghiên cứu MobiUS, có thể truyền tải hình ảnh di động trên mạng di động hoặc wifi.

Máy quét siêu âm tương thích với các điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng dùng hệ điều hành của Apple hoặc Android. Chi phí cho MobiUS là 7.000 bảng so với máy siêu âm thông thường là 60.000 bảng Anh. Báo Daily Mail dẫn lời Sailesh Chutani, Giám đốc điều hành Hãng MobiSante sản xuất MobiUS cho biết vì giá thành đắt và cồng kềnh, không linh động nên dòng máy siêu âm cũ có đến 70% người nghèo trên thế giới không tiếp cận được với dịch vụ này. MobiUS là chìa khóa để cải thiện việc tiếp cận và giảm chi phí.

Ông Chutani cho biết giao diện MobiUS rất đơn giản nên có thể làm chủ nó chỉ trong vài phút. MobiUS dễ dàng kết nối mạng, lưu trữ, chia sẻ hình ảnh để chẩn đoán từ xa.

Tăng tốc độ của hạ tầng viễn thông lên hàng trăm lần nhờ graphene

Mới đây, các nhà nghiên cứu tại đại học Bath và đại học Exeter đã khám phá ra rằng với một vài lớp graphene xếp chồng lên nhau, chúng có thể trở thành một vật liệu tuyệt vời dành cho các bộ chuyển mạch quang, qua đó mang lại tốc độ truyền tải nhanh hơn 100 lần so với công nghệ viễn thông hiện nay.

Các bộ chuyển mạch quang là một thành phần quan trọng trong hạ tầng viễn thông và mặc dù hiệu năng của chúng đã khá ấn tượng nhưng các nhà nghiên cứu từ lâu vẫn cho rằng lớp vật liệu bán kim loại (trong đó có graphene) còn khiến chúng tốt hơn.

Khi ánh sáng đập vào một bán dẫn kích tạp, năng lượng sẽ khiến các electron nhảy từ trạng thái năng lượng thấp (valence band - vùng hóa trị) qua một khoảng trống nhỏ (energy gap - vùng trống năng lượng) đi vào trạng thái năng lượng cao hơn (conduction band - vùng dẫn), trong đó electron có thể di chuyển tự do và dẫn điện. Sau cùng, khi năng lượng đầu tiên được rút hết, electron trở lại trạng thái ban đầu, thông qua khoảng tróng năng lượng trở lại vùng hóa trị.

Để xác định liệu một vật liệu có thể được dùng để xử lý thông tin nhanh hay không, các nhà nghiên cứu cần phải tìm hiểu kĩ càng về cách các electron di chuyển lên xuống giữa khoảng trống năng lượng trong vật liệu đó. Yếu tố quan trọng là thời gian tái hợp - thời gian cần có để một electron thực hiện một vòng di chuyển từ vùng dẫn về vùng hóa trị.

Trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu đã cải tiến các giả thuyết rằng graphene có thể là một vật liệu tuyệt hảo đối với lĩnh vực quang điện tử. Tuy nhiên, họ vẫn chưa thể kiểm nghiệm các giả thuyết của mình bởi graphene là một chất bán kim loại hay một "bán dẫn không có khoảng trống". Nói cách khác, trong graphene không có bất kì khoảng trống năng lượng nào giữa vùng hóa trị và vùng dẫn. Điều này có nghĩa các nhà khoa học khó có thể phân tích một cách hiệu quả tiềm năng của nó với các kỹ thuật công nghệ hiện tại.

Nhóm nghiên cứu tại Bath đã tìm ra một cách để đo thời gian tái hợp trong các chất bán kim loại như graphene. Cụ thể, họ đã đo cách các electron di chuyển trong phổ hồng ngoại của quang phổ và sự chuyển dịch của electron giữa các trạng thái lượng tử khác nhau. Qua thí nghiệm, những ngờ vực của các nhà nghiên cứu đã được chứng minh: trong khi các bộ chuyển mạch quang học thông thường phản hồi ở tỉ lệ vài pico giây (1 phần nghìn tỉ của 1 giây) thì các nhà vật lý đã quan sát được thời gian tái hợp của một bộ chuyển mạch quang học sử dụng các lớp graphen chỉ bằng 100 femto giây (1 femto giây = 1 phần triệu tỉ của 1 giây) - gần nhanh hơn gấp 100 lần.

Khám phá trên có thể mở ra cánh cửa cho một thế hệ viễn thông nhanh hơn rất nhiều và đồng thời đặt một bước tiến quan trọng hướng đến sự phát triển của công nghệ laser lượng tử xếp tầng (Quantum cascade laser hay QCL) có thể được sử dụng cho nhiều ứng dụng từ thiết bị cảm nhận từ xa khí và chất ô nhiễm trong môi trường, thiết bị phát hiện chất hóa học trong hơi thở, công cụ chuẩn đoán y học cho đến các hệ thống cảnh báo va chạm và điều khiển dẫn đường cho xe hơi.

Nghiên cứu của đại học Bath và Exeter đã được đăng tải trên tạp chí Physical Review Letters.

Tã thông minh

Các nhà khoa học tại Mỹ đã chế tạo thành công một loại tã có thể phân tích nước tiểu để theo dõi tình trạng sức khỏe của trẻ, theo Daily Mail.

Loại tã mới giúp bố mẹ chăm sóc con tốt hơn - (Ảnh: Shutterstock)

Đó là tã Smart Diaper (tạm dịch: tã thông minh), kết quả hợp tác từ ý tưởng của cặp vợ chồng Jennie Rubinshteyn và Yaroslav Faybishenko, cùng các nhà khoa học tại Bệnh viện Nhi Benioff, thuộc Trường đại học California (Mỹ).

Tã được gắn các cảm biến để theo dõi độ ẩm, hoạt động của vi khuẩn và nồng độ đường trong nước tiểu. Dựa vào đó, tã có thể phát hiện những tình trạng bất thường chẳng hạn như nhiễm trùng đường tiểu, tiểu đường và sự khử nước.

Tã sẽ có mã QR code (mã vạch hai chiều) riêng để bố mẹ trẻ có thể tải dữ liệu về điện thoại thông minh của mình. Bố mẹ cũng có thể gửi dữ liệu này đến bác sĩ để chấn đoán tình trạng sức khỏe trẻ.

Hiện nhóm nghiên cứu đang kêu gọi nguồn tài trợ 25.000 USD thông qua website IndieGoGo để đưa sản phẩm độc đáo này ra thị trường.