Những phát minh hứa hẹn cho năm 2020

Ngày đăng:14-01-2020 (8564 lượt xem )

Nhân kết thúc 2019, các tạp chí lớn trên thế giới bình chọn và giới thiệu những phát minh được xem là chín muồi và hứa hẹn cho năm 2020. Dưới đây là một số phát minh đáng lưu ý trong danh sách này.

 1. Mạng 5G 

 5G (Mạng di động thứ 5 hoặc hệ thống không dây thứ 5) là thế hệ tiếp theo của công nghệ truyền thông di động 4G, hoạt động ở các băng tần 28, 38, và 60 GHz. Theo các nhà phát minh,  5G sẽ có tốc độ nhanh hơn khoảng 100 lần so với mạng 4G hiện nay, giúp mở ra nhiều khả năng mới hấp dẫn. Lúc đó, xe tự lái có thể đưa ra những quyết định quan trọng tùy theo thời gian và hoàn cảnh. Tính năng chat video sẽ có hình ảnh mượt mà và trôi chảy hơn, làm cho chúng ta cảm thấy như đang ở trong cùng một mạng nội bộ. Các cơ quan chức năng trong thành phố có thể theo dõi tình trạng tắc nghẽn giao thông, mức độ ô nhiễm và nhu cầu tại các bãi đậu xe, do đó có thể gửi những thông tin này đến những chiếc xe thông minh của mọi người dân theo thời gian thực.

Mạng 5G được xem là chìa khóa để chúng ta đi vào thế giới Mạng vạn vật kết nối Internet (IoT), trong đó các bộ cảm biến là những yếu tố quan trọng để trích xuất dữ liệu từ các đối tượng và từ môi trường. Hàng tỷ bộ cảm biến sẽ được tích hợp vào các thiết bị gia dụng, hệ thống an ninh, thiết bị theo dõi sức khỏe, khóa cửa, xe hơi và thiết bị đeo. Tuy nhiên, để cung cấp 5G, các nhà mạng sẽ cần phải tăng cường hạ tầng cơ sở mạng lưới, gọi là trạm cơ sở. Họ có thể bắt đầu bằng cách khai thác dải phổ hiện còn trống. Sóng tín hiệu với tần số đo MHz sẽ được nâng cao lên thành GHz hay thậm chí nhanh hơn. Tần số giao tiếp của điện thoại hiện nay ở dưới mức 3 GHz nhưng mạng 5G sẽ yêu cầu những băng tần cao hơn. Dự báo mạng 5G được tung ra vào năm 2020 để đáp ứng nhu cầu kinh doanh và người tiêu dùng. Tiên phong có một số hãng ứng dụng công nghệ này như AT & T, Verizon và một số tập đoàn khác...

 

Ảnh 1: Mạng 5G sẽ được đưa vào ứng dụng từ năm 2020

 

 

2. Lưu giữ số liệu bằng ADN

 

Một trong những vấn đề nan giải nhất trong thời đại công nghệ thông tin tương lai là lưu giữ và bảo mật một lượng số liệu khổng lồ. Một trong những giải pháp khả thi cho việc này là dùng ADN bằng cách mã hóa trên ADN. Theo đó, vật liệu di truyền ADN sẽ cung cấp cho các nhà khoa học một cỗ máy lưu giữ thông tin. Theo các chuyên gia ở hãng Microsoft, ban đầu, nhờ kỹ thuật này mà người ta có thể lưu trữ 200 MB dữ liệu vào chuỗi DNA tổng hợp. Nhưng nay, kỹ thuật này đã tiến xa hơn, tăng công suất lưu trữ ADN lên gấp 100 lần. Một nhóm các nhà nghiên cứu ở Đại học Columbia và Trung tâm nghiên cứu gen New York (NYGC) đã phát minh ra một chiến lược mã hóa mới, được đặt tên là đài phun ADN (DNA fountain). Đài phun ADN là phiên bản tùy chỉnh của thuật toán truyền phát video trên điện thoại di động. Với hệ thống mã hóa đài phun ADN, các nhà khoa học đã lưu trữ 215 PetaBytes dữ liệu trên một gram chuỗi ADN. Lợi ích của việc lưu trữ dữ liệu trong ADN là nó tiện lợi, siêu di động và đáng tin cậy. Lưu trữ ADN có thể tồn tại hàng ngàn năm trong điều kiện thích hợp, không hề bị xuống cấp theo thời gian. Và, quan trọng hơn, mật độ lưu trữ dữ liệu cực kỳ cao, thậm chí an toàn hơn cả các thiết bị lưu trữ dữ liệu điện tử.

ADN (Deoxyribonucleic acid) là vật liệu di truyền ở đa số các cơ thể sống trong đó có sinh vật và con người. Hiểu đơn giản hơn, ADN chứa đựng các thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác nhờ khả năng phân đôi trong quá trình sinh sản và quyết định tất cả các đặc điểm của chúng ta. ADN có cấu trúc không gian dạng xoắn kép với 2 mạch song song. Thực tế, 2 mạch này xoắn đều xung quanh 1 mạch cố định và theo chiều ngược kim đồng hồ. Cấu trúc xoắn kép ADN của mỗi người là khác nhau, do đó mỗi chúng ta đều có các đặc điểm riêng biệt. Do có tính đặc thù nên nhờ phân tích ADN các nhà khoa học có thể khám phá ra sự phát triển và tiến hóa của mỗi giống loài cũng như tìm ra giải pháp tối ưu để  hạn chế, điều trị các căn bệnh do đột biến ADN di truyền.

 

Ảnh 2: Một gram chuỗi ADN có thể lưu trữ 215 PetaBytes dữ liệu 

3. Đảo ngược bệnh tê liệt

 

Năm 2020 sẽ có thêm nhiều liệu pháp trị bệnh tê liệt được đưa vào ứng dụng. Trước tiên là phát minh của nhà thần kinh học người Pháp, Gregoire Courtine với phương pháp trị tê liệt  chấn thương tủy sống. Đây là một công nghệ mang tính điểm nhấn, sử dụng dòng điện nhỏ vài volt để kích hoạt cơ bắp cụ thể.

Hoặc phương pháp mới của Đại học bách khoa LB Thụy Sỹ (EPFL) mang tên  BSI (Brain-Spinal Interface System) hay Hệ thống giao diện não- cột sống, thực chất đây là cầu nối chấn thương tủy sống theo thời gian thực, không dây. Hệ thống này có con chip làm nhiệm vụ giải thích và giải mã tín hiệu từ vỏ não mô tơ và gửi thông tin đến các điện cực nằm trên bề mặt của tủy sống thắt lưng. Sự kích thích điện này sẽ điều chỉnh các mạng lưới nơ-ron khác nhau, kích hoạt các cơ bắp cụ thể trong cơ thể người bệnh giúp giảm đau là hoạt động dễ dàng. Trong một nghiên cứu được thực hiện trên khỉ bị tê liệt đã mang lại kết quả khả quan. Nó đảo ngược tình trạng tê liệt và hy vọng sẽ làm thay đổi cuộc sống đối với nhóm người mắc bệnh bị tê liệt.

 

Ảnh 3: Đảo ngược bệnh tê liệt là một trong những thành tựu y học ấn tượng sẽ được áp dụng ngay trong năm 2020. 

3. Truyền tải dữ liệu bằng công nghệ Li-Fi

 

Theo dự báo, từ năm 2020 công nghệ Li-Fi (Light fidelity) sẽ trở nên sôi động để tăng tốc độ truyền tải dữ liệu và tăng tính bảo mật dữ liệu. Light fidelity là một thuật ngữ được phổ biến từ năm 2011 bởi giáo sư người Đức Harald Haas công tác tại ĐH Edinburgh (Anh), nói về  một kỹ thuật đang được nghiên cứu để truyền tải dữ liệu trên quãng đường ngắn bằng ánh sáng khả kiến (nhìn thấy bằng mắt người). Vì vậy Li-Fi được xem một mạng không dây với kỹ thuật ánh sáng khả kiến tương tự như Wi-Fi sử dụng sóng vô tuyến. Qua thử nghiệm do văn phòng ở Tallinn, Estonia ghi nhận được tốc độ truyền tải dữ liệu thông qua Li-Fi vào mức 224 Gigabyte mỗi giây, nhanh hơn wifi 100 lần. Li-Fi sử dụng công nghệ truyền dẫn bằng ánh sáng nhìn thấy (VLC) để truyền tín hiệu ánh sáng nằm trong dải tần số từ 400 tới 800 TeraHertz.

So với truyền tải bằng sóng vô tuyến, truyền tải bằng ánh sáng sẽ có được một dung lượng, cũng như tốc độ truyền tải dữ liệu lớn hơn nhiều. Hạn chế lớn nhất của Li-Fi là tính đâm xuyên của nó. Trong các điều kiện văn phòng hoặc căn hộ bình thường, ánh sáng khó mà truyền liên tục từ phòng này sang phòng khác, vì nó không thể đi xuyên qua tường. Tuy nhiên đối với những người có nhu cầu bảo mật cao, điều này chắc chắn được xem là một lợi thế.

 

Ảnh 4: Công nghệ Li-Fi 

5. Khởi đầu kỷ nguyên chấm dứt bệnh ung thư

 

Dự báo đăng trên trang website của Diễn đàn kinh tế thế giới (WEF) cho biết, từ năm 2020 thế giới chính thức bước vào giai đoạn khởi đầu kỷ nguyên chấm dứt bệnh ung thư nhờ những tiến bộ khoa học, công nghệ cũng như thành tựu trong lĩnh vực y sinh. Chẳng hạn, ra đời của các phương pháp chẩn đoán thời gian thực đối với các bệnh phức tạp, đánh dấu “đoạn kết” của căn bệnh nan y mà lâu nay con người vẫn chưa tìm được thuốc đặc trị.

Khả năng theo dõi ung thư, hệ thống miễn dịch năng động, hệ thực vật đường ruột và tiền đái tháo đường trong thời gian thực sẽ thay đổi bản chất của y học, mở ra một kỷ nguyên mới trong chăm sóc sức khỏe con người. Trong điều trị ung thư ra đời nhiều liệu pháp hiệu quả cao như đều trị đa mô thức bằng phẫu thuật, xạ trị, hoá trị, liệu pháp nhắm trúng đích, liệu pháp miễn dịch tự thân, nhiệt trị... Sau khi có chẩn đoán chính xác bệnh, người bệnh sẽ được tư vấn lựa chọn những phương pháp điều trị phù hợp và hiệu quả. Trong quá trình điều trị, người bệnh được chăm sóc toàn diện để nâng cao thể trạng, giảm thiểu tác dụng phụ ...Những thay đổi cơ bản trong chăm sóc người bệnh ung thư khiến nó trở thành “phòng ngừa hơn là chữa cháy” và dần dần con người có thể chế ngự được hoàn toàn căn bệnh này, mang lại cuộc sống tốt hơn cho người bệnh mà hiện nay vẫn đang bó tay.

 

Ảnh 5: Năm 2020 được xem là điểm mốc khởi đầu kỷ nguyên chấm dứt bệnh ung thư 

6. Điều khiển thiết bị thông qua vi mạch cấy vào não

 

Tạp chí PopSci của Mỹ dự báo, con người có thể dùng chip cấy trong não từ năm 2020 để khiển thiết bị. Không chỉ có PopSci, mà ngay cả hãng Intel cũng đưa ra dự báo tương tự. Theo những tiên đoán này, từ lâu, não người vẫn là bộ phận hoang dã vĩ đại, chưa bị chinh phục, nó mới chỉ xuất hiện trong khoa học viễn tưởng và trong một mức độ nhất định, nhưng từ năm 2020 điều này sẽ trở thành hiện thực. Hiện tại mới chỉ có cấy chip não để đáp ứng hoặc kích thích hoạt động thần kinh thô, hoặc cho các ứng dụng trị liệu rất hẹp nhưng tương lai con người có thể làm mọi thứ, như lướt web hay điều khiển thiết bị nhờ vi mạch cấy vào não bộ.

 

Ảnh 6: Điều khiển thiết bị thông qua vi mạch cấy vào não

 

Hoạt động nơ-ron của não và chip đều là hóa học và điện, vì vậy một khi được đồng bộ hóa sẽ giúp giao tiếp thần kinh tốt hơn. Một trong những hướng tiên phong là dự án của tỷ phú người Nam Phi Elon Musk hiện đang thực hiện, có tên Neuralink. Theo tạp chí The Verge, Neuralink đang làm việc trên một giao diện thần kinh mới sử dụng các kết nối nhỏ, linh hoạt, các dây có kích thước micromet dễ uốn thay vì các sợi cứng được sử dụng trong các giao diện trước đây, vốn gặp rắc rối với sự dịch chuyển tự nhiên của não bên trong hộp sọ. Trong dự án Neuralink người ta còn cho ra đời cả một robot phẫu thuật thần kinh đặc biệt để cấy ghép thiết bị. Mặc dù thiết kế hiện tại của thiết bị có dây, nhưng tương lai Neuralink sẽ cho ra đời một bộ truyền transmitter không dây, đeo sau tai, có thể thu thập tất cả dữ liệu, thậm chí giao diện với ứng dụng iPhone có sẵn.

 

Khắc Nam

Các tin tức khác:

DANH MỤC
Liên hiệp hội đón nhận Huân chương Lao động hạng Ba
Slide
Ban Chấp hành khóa IV ra mắt Đại hội
Slide
GS. TSKH Đặng Vũ Minh - Chủ tịch Liên hiệp hội Việt Nam phát biểu chỉ đạo Đại hội
Slide
Chủ tịch UBND tỉnh tặng bằng khen cho các cá nhân tiêu biểu
Slide
LIÊN KẾT WEBSITE
Thống kê truy cập
  Số người online:  6
  Hôm nay:  650
  Tháng này:  24040
  Tổng số truy cập:  1227709