Công nghệ ngày càng giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, thay vào đó các nhà nghiên cứu tìm ra những nguồn năng lượng mới mà ở thời điểm này chúng ta dường như chẳng quan tâm, chỉ việc vứt bỏ đi. Những dạng vật chất mới kéo theo những sinh vật, những cỗ máy mới hỗ trợ con người trong hầu hết công việc chân tay.

Thiết bị đeo dùng mồ hôi làm năng lượng

Các kỹ sư tại Đại học Glasgow phát triển một tụ điện linh hoạt có kích thước nhỏ, giúp dự trữ năng lượng bằng cách thức rất độc đáo. Thay vì các chất điện giải chứa trong pin tạo ra điện để chạy các thiết bị như đồng hồ thông minh, mắt kính thông minh, nhóm sẽ thay thế chúng bằng chính mồ hôi người sử dụng.

Công nghệ pin mới có thể sạc đầy chỉ với ít nhất 20 microlit và đủ mạnh để vận hành 4.000 chu kỳ sử dụng lặp lại. Thiết bị này hoạt động bằng cách phủ vải polyester cellulose trong một lớp polymer mỏng, tương tự như điện cực supercapacitor.

Cấu tạo thiết bị chuyển mồ hôi thành điện. Ảnh: ĐH Glasgow.

Khi vải hấp thụ mồ hôi của người đeo, các ion dương và âm trong mồ hôi tương tác với bề mặt polymer, tạo ra phản ứng điện hóa từ đó tạo ra năng lượng. Mồ hôi người không chỉ tạo ra điện mà còn không chứa các chất hóa học độc hại như pin truyền thống.

Bê tông biết tự chữa lành vết thương

Các nhà khoa học ở Đại học Colorado phát triển “bê tông sống” bằng cách dùng cát, gel và vi khuẩn. Nhóm nghiên cứu cho biết vật liệu xây dựng này ngoài chịu tải lớn, còn có khả năng tự phục hồi nếu bị vỡ gãy và thân thiện với môi trường hơn bê tông truyền thống.

Loại vật liệu có thể tự quay về hình dạng ban đầu dù bị gãy vỡ. Ảnh: ĐH Colorado.

Vật liệu này sẽ mở đường cho các công trình xây dựng trong tương lai, những tòa nhà có thể tự “chữa lành vết thương” của chính mình, hút các chất độc nguy hiểm từ không khí hoặc thậm chí có thể phát sáng theo lệnh được cài đặt trước.

Có thể nắm tay qua video call

Nhóm nghiên cứu Đại học Northwestern phát triển thiết bị có khả năng đưa cảm xúc cầm nắm sờ chạm vào công nghệ thực tế ảo hiện có, họ sử dụng vật liệu linh hoạt được trang bị nhiều bộ phận rung nhỏ có thể gắn vào da.

Công nghệ giúp nắm tay qua mạng vẫn rất chân thật. Ảnh: ĐH Northwestern.

Hệ thống này được gọi là thực tế ảo xúc giác, có thể ứng dụng hữu ích trong một số trường hợp, chẳng hạn một đứa trẻ chạm vào màn hình có thể chuyển cử chỉ và sờ chạm đến một thành viên gia đình khác, giúp họ vẫn cảm nhận được nhau dù không tiếp xúc gần.

Hiện tại, thiết bị có 32 bộ truyền động rung làm bằng polymer silicon với kích thước 15cm x 15cm, có thể dính trên da mà không cần băng dán hoặc dây đai,, cũng nhưng không cần chạy pin hay dây điện vướng víu, mà sử dụng NFC để truyền dữ liệu không dây.

Tàu điện chạy với tốc độ âm thanh

Tỷ phú Elon Musk với những dự án táo bạo như Tesla, SpaceX, tiếp tục thể hiện những ý tưởng đi trước thời đại của mình qua dự án tàu Hyperloop. Với tốc độ đạt 1.223 km/giờ, tàu có thể rút ngắn thời gian từ 7,5 tiếng trên tàu truyền thống xuống còn 35 phút.

Đường ống chân không giúp tàu chạy nhanh như âm thanh. Ảnh: Hyperloop.

Hệ thống tàu như vậy không thể dùng đường ray sẵn có, công ty của ông cho xây một đường ống ngầm chân không, được đẩy bằng khí nén và dùng động cơ cảm ứng điện từ để vận hành. Cách làm này giúp giảm ma sát tối đa, khiến tàu di chuyển siêu nhanh.

Dự án đã được triển khai thử nghiệm cho tuyến đường từ San Francisco đến Los Angeles trong 2 năm qua và đang rất sẵn sàng để đưa vào hoạt động chính thức, cũng như xây dựng nhiều tuyến đường tương tự cho các khu vực khác khắp nước Mỹ và trên thế giới.

Kim phát hiện ung thư trong tích tắc

Kim châm thông minh là sản phẩm của Đại học Exeter (Anh), giúp tăng tốc độ và sự chính xác trong chẩn đoán ung thư. Mặc dù chưa thể thay thế phương pháp chẩn đoán y khoa, nhưng công nghệ này có thể làm giảm sự lo lắng của bệnh nhân khi họ không phải chờ đợi kết quả.

Thiết bị giúp chẩn đoán ung thư trong vài giây. Ảnh: ĐH Exeter.

Thiết bị này được đặc biệt ứng dụng trong chẩn đoán ung thư hạch, giúp rút ngắn thời gian đáng kể. Những người bị nghi ngờ mắc chứng ung thư này thường phải lấy một mẫu tế bào, sinh thiết nốt để được chẩn đoán đầy đủ, quá trình này mất rất nhiều thời gian.

Chiếc kim thông minh sử dụng kỹ thuật quang phổ Raman, chiếu tia laser năng lượng thấp vào phần cơ thể cần được kiểm tra. Chỉ trong vài giây, thiết bị có thể phát hiện ra ngay mối lo ngại, bằng cách đo sự thay đổi phân tử liên quan đến căn bệnh trong các mô và tế bào ở đầu kim.

Xe tải tự vận hành giúp ngành logistics

Ô tô tự lái là một thứ đã quá quen thuộc dù hầu hết chúng ta chưa thấy chiếc nào chạy ngoài đường, tuy nhiên xe tải tự vận hành thì lại khác. Ý tưởng những chiếc xe chở hàng có thể tự điều khiển khác biệt rất nhiều so với xe hơi cá nhân, bởi nó sẽ giúp ngành logistics thay da đổi thịt.

Một xe tải tự lái đang được chạy thử nghiệm trên đường cao tốc. Ảnh: Otto.

Ở thời điểm hiện tại, xe tải vẫn là phương tiện chủ yếu để vận chuyển hàng hóa trên đất liền. Mỗi ngày có vô số chuyến xe chở theo hàng tấn đồ dùng, giúp thế giới lưu thông và được cung ứng đầy đủ. Tuy nhiên, tài xế xe hàng khó chạy xuyên suốt dù có thay ca.

Xe tải tự chạy ngoài tiết kiệm sức người còn giúp giảm nhiên liệu tiêu thụ, bởi thuật toán sẽ tính toán cung đường có lợi nhất, cân bằng được các đơn hàng để tránh tình trạng thùng rỗng về bãi. Dù vậy, các công ty vận tải vẫn muốn giữ lại người, vừa tránh để họ thất nghiệp, vừa có người bảo vệ kiện hàng khỏi rủi ro.

Nông trại nổi trên mặt nước

Liên Hiệp Quốc dự báo sẽ có thêm 2 tỷ người trên thế giới vào năm 2050, khiến tăng 70% nhu cầu về lương thực. Ở thời điểm đó, 80% dân số sẽ sống trong các đô thị và hầu hết thực phẩm chúng ta ăn được đưa từ ngoại ô vào. Với tình trạng đất chật người đông, diện tích dành cho canh tác bị giảm sút, trang trại nổi trên biển hoặc hồ nội thủy sẽ là giải pháp cứu đói cho các thành phố.

Trang trại ba tầng rộng rãi được đặt nổi trên biển, giúp tạo ra lương thực mà không cần dùng đất trồng. Ảnh: Forward Thinking Architecture.

Thiết kế của kiến ​​trúc sư Javier Ponce vẽ ra một cấu trúc ba tầng cao 24 mét với các tấm pin mặt trời đặt trên đỉnh để cung cấp năng lượng. Các tầng sẽ trồng nhiều loại rau trên diện tích 51.000m2, không sử dụng đất mà là chất dinh dưỡng ở dạng lỏng. Dưỡng chất và chất thải thực vật sẽ rơi xuống tầng dưới cùng để nuôi cá trong không gian kín.

Mỗi trang trại nổi thông minh có kích thước 350 mét × 200 mét, sẽ sản xuất khoảng 8,1 tấn rau và 1,7 tấn cá mỗi năm. Từng nông trại lẻ cũng được thiết kế để kết nối với nhau, tạo thành một mạng lưới lớn đặt gần nhau, giúp chủ vườn quản lý được tất cả dễ dàng qua công cụ chung.