15 Bằng Sáng Chế Công Nghệ Góp Phần Thay Đổi Thế Giới (Phần 1)

Hãy tạm quên đi hình ảnh của nhà phát minh cô đơn đang lụi cụi mài mò trong công xưởng. Ngày nay, những phát minh công nghệ thường được phát triển bởi nhiều nhà phát minh hợp tác chặt chẽ với nhau để tạo thành một tổng thể gắn kết, từ chiếc điện thoại iPhone nhỏ gọn trong lòng bàn tay đến mẫu xe ôtô tự lái. Bên cạnh đó những phát minh khác, chẳng hạn như máy bay không người lái Drone và máy in 3D, vốn dĩ được thiết kế nhiều thập kỷ trước, hoà trong xu thế phát triển của thị trường công nghệ hiện nay và trở thành hiện tượng toàn cầu.
Và đây là 15 bằng sáng chế công nghệ đã định hình thế giới hiện đại.

Tàu đệm từ trường (Maglev)​

Tên bằng sáng chế: “Hệ thống đệm và cân bằng điện từ cho phương tiện giao thông đường bộ”
Nhà phát minh Eric Laithwaite phát hiện ra động cơ tuyến tính, không cần tiếp xúc với đường ray, có thể được dùng để xây dựng một hệ thống giao thông dựa trên từ trường. Laithwaite đã thử nghiệm động cơ cảm ứng tuyến tính sử dụng hệ thống nam châm để có được cả lực nâng và lực đẩy về phía trước.

Công trình của Laithwaite đã được nghiên cứu rộng rãi, và vào năm 1967, James Powell và Gordon Danby thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven đã nhận được bằng sáng chế đầu tiên cho tàu đệm từ maglev. Thiết kế của họ sử dụng nam châm điện siêu dẫn để tạo ra “một lực nâng, giúp tàu lơ lửng trên mặt đất”, và sử dụng động cơ “cánh quạt, phản lực, [hoặc] tên lửa” để đạt được lực đẩy.

Khi phát minh của Laithwaite dựa trên động cơ cảm ứng tuyến tính kết hợp với thiết kế của Powell và Danby, những chiếc tàu đệm từ Maglev thương mại đầu tiên được sản xuất. Tàu đệm từ mở tại Anh vào năm 1995. Người Đức đã chế tạo và thử nghiệm một chiếc Transrapid ở Thượng Hải và đây là chiếc tàu thương mại nhanh nhất phục vụ với tốc độ vận hành tối đa 430km/h. Trong tương lai, các hệ thống hyperloop có thể sử dụng công nghệ tương tự trong một ống kín chân không, có khả năng đạt tốc độ tối đa tới 1200 km/h.

Iphone​

Tên bằng sáng chế: ” Thiết bị điện tử”
Bằng sáng chế cho thiết bị tiêu biểu của thế kỷ 21 mà Apple dành cho iPhone đời đầu được liệt kê đơn giản như là một “thiết bị điện tử“. Apple chỉ nói rằng nó là “thiết kế trang trí của một thiết bị điện tử, như được trình bày và mô tả.” Tài liệu còn chỉ ra 8 đặc điểm của “thiết bị điện tử“, chỉ cho bạn biết chiều nào được hiển thị và sau đó Apple trích dẫn các bằng sáng chế và tài liệu có liên quan khác.

Mặc dù iPhone không phải là điện thoại thông minh đầu tiên hoặc là chiếc điện thoại đầu tiên có khả năng kết nối Internet, thế nhưng những thiết kế cơ bản của iPhone đã thay đổi hoàn toàn thị trường. Ngày nay, giao diện và chức năng của những Smartphone mà chúng ta sử dụng ít nhiều ảnh hưởng từ chiếc điện thoại thông minh do Apple mang lại.

Drone​

Tên bằng sáng chế: “Trực thăng bay không người lái, hướng thẳng đứng”

Máy bay không người lái quadcopter, được phát minh lần đầu vào năm 1962. Edward G. Vanderlip, kỹ sư của Tập đoàn Máy bay Piasecki, như là một cách để cho phép máy bay trực thăng tiếp tục hoạt động bình thường trong trường hợp hỏng hóc động cơ.
Vanderlip sau đó đã có ý tưởng kết hợp các hệ thống máy bay thân thiện với phi công vào một chiếc máy bay quay nhỏ, điều khiển hoạt động từ xa. Bằng sáng chế của ông phác thảo một phương tiện trên không không người lái (UAV) được thiết kế “cực kỳ đơn giản” để bay. Drone được miêu tả là “bốn cánh quạt nâng được sắp xếp theo cặp ở hai đầu đối diện” để trục thẳng đứng nghiêng luôn vuông góc với mặt đất. Điều này cho phép máy bay nghiêng cánh quạt của nó và bay theo bất kỳ hướng nào trong khi duy trì một độ cao ổn định.
Và ngay sau khi nền công nghệ phát triển như vũ bão kết hợp cùng các hệ thống công nghệ điện tử khác như máy ảnh phân giải cao, camera quay phim phân giải 4k, GPS, kết nối Smartphone…Ngày nay, Drone đã bay khắp mọi bầu trời từ công viên cho đến những phân cảnh hoành tráng trong các dự án MV, điện ảnh…

Máy in 3D​

Tên bằng sáng chế: ” Thiết bị sản xuất vật thể ba chiều bằng công nghệ lập thể (stereolithography)”

Được ban hành vào năm 1986, bằng sáng chế cho máy in 3D đã đi trước thời đại trước khi được nhắc nhiều trên phiên tiện thông tin đại chúng ngày nay. Qua đó, bằng sáng chế bao gồm phác thảo các công nghệ cơ bản được sử dụng bởi hầu hết các máy in 3D: công nghệ stereolithography, hoặc công nghệ đông cứng từng lớp. Bằng cách kết hợp giữa tia UV (ultraviolet) của lazer và và đặc tính của nhựa photopolymer ( loại nhựa nhạy sáng với tia UV, khi có tia UV chiếu vào nó sẽ đông cứng lại). Với sự trợ giúp của máy tính sẽ đưa tín hiệu di chuyển hệ thống quét (Scaner System), để vẽ từ một thiết kế có sẵn hoặc hình dạng trên bề mặt của photopolymer. Từ đó vật thể sẽ sẽ đông cứng lại theo từng lớp (Layer of Solidified Resin). Việc đắp lớp dần dần này sẽ giúp tạo ra vật thể 3D hoàn thiện
Khi công nghệ máy tính tiên tiến, giá trị thực của in 3D trở nên rõ ràng hơn. Với các phương pháp in kim loại như thiêu kết kim loại bằng laser, các nhà sản xuất hiện nay đang tiến hành in các công trình đầy tham vọng như động cơ tên lửa.

Định vị GPS (Global Positioning System)​

Tên bằng sáng chế: ” Hệ thống điều hướng sử dụng vệ tinh và kỹ thuật viễn trắc thụ động”

G.P.S (Hệ thống Định vị Toàn cầu) là hệ thống xác định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo, do Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ thiết kế, xây dựng, vận hành và quản lý. Trong cùng một thời điểm, tọa độ của một điểm trên mặt đất sẽ được xác định nếu xác định được khoảng cách từ điểm đó đến ít nhất ba vệ tinh.
Roger L. Easton là nhà phát minh đứng sau Hệ thống Định vị Toàn cầu, phát triển công nghệ này vào những năm 1950 cho Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân (NRL) để theo dõi các vệ tinh của Mỹ trong quỹ đạo – và sau đó là các vệ tinh của Liên Xô. Năm 1959, Easton đã phát triển hệ thống Giám sát Không gian Hải quân — mạng lưới radar đầu tiên để theo dõi mọi vật thể quay quanh trên khắp Hoa Kỳ.
Những thập kỷ sau, Easton chuyển công nghệ của mình sang theo dõi các vật thể trên mặt đất từ không gian. Bằng sáng chế năm 1974 được trao cho Easton được mô tả phương pháp cho phép điều hướng bằng vệ tinh.
Ngày nay, G.P.S đã không còn xa lạ với sự xuất hiện của smartphone, máy ảnh, hay ứng dụng vào điều hướng của các thiết bị giao thông. Thật không sai khi nói rằng đây là một trong những bằng sáng chế công nghệ nổi bật đã thay đổi thế giới