Những cái tên như silicon đàn hồi, điện toán "hỗn độn", ảnh vi khuẩn hay màn hình trong suốt có thể vẫn còn xa lạ với nhiều người, nhưng chúng là những công nghệ hứa hẹn đáp ứng cao nhất nhu cầu điện toán của con người.

Silicon đàn hồi (Stretchable Silicon)

Stretchable Silicon.

Các nhà khoa học tại Đại học Illinois (Mỹ) đang nghiên cứu một kỹ thuật có thể kéo căng những lớp silicon chỉ mỏng khoảng 100 nm, tức bằng 1/1000 sợi tóc con người.

Giáo sư John Rogers và nhóm nghiên cứu ban đầu tạo silicon theo cách truyền thống trên một tấm wafer với phương pháp xử lý chuẩn. Bước đột phá nằm ở khâu tiếp theo: sử dụng kỹ thuật khắc axit đặc biệt để cắt lớp silicon. Silicon được áp vào miếng cao su mỏng đã được kéo căng từ trước. Sau đó người ta thả lỏng lớp cao su, khiến silicon sẽ co lại và giãn ra để tạo thành các lớp sóng giống như đàn accordion (đàn xếp).

Điện toán hỗn độn (Chaos Computing)

William Ditto với thuyết Chaos Computing.

Từ "hỗn độn" thường được hiểu theo nghĩa tiêu cực, chỉ tình trạng rối loạn mà ai cũng muốn tránh. Nhưng chuyên gia William Ditto và Hải quân Mỹ lại tin rằng thuật ngữ này sẽ còn được nhiều người nhắc đến.

Ditto, hiện là Trưởng bộ môn sinh - y tại Đại học Florida, đang áp dụng nguyên tắc hỗn độn vào quá trình xây dựng chip máy tính với khả năng hoạt động nhanh hơn, rẻ hơn và linh hoạt hơn nhiều so với những thiết kế truyền thống.

Chip"hỗn độn" có vai trò như tế bào thân trong tủy sống, tức nó là thiết bị có thể thực hiện tất cả các loại chức năng khác nhau, thậm chí có thể tự biến dạng. Trong chip thông thường, những bộ phận cơ bản, còn gọi là logic gate, chỉ thực hiện một nhiệm vụ duy nhất. Còn trong chip hỗn độn, các cổng logic có thể chuyển đổi chức năng và vị trí cho nhau. Như thế, máy tính không cần nhiều phiên bản chip riêng biệt và đắt đỏ cho CPU, bộ nhớ, RAM, gia tốc đồ họa, bộ phận xử lý số học...

Ditto gần đây đã thành lập công ty ChaoLogix để nghiên cứu và phát triển công nghệ này. Mẫu mô phỏng có khả năng sẽ được ra mắt vào tháng 1/2007.

Công nghệ 'phân thân' (Unreal Telepresence)

Unreal Telepresence.

Khả năng phân thân (ở hai vị trí khác nhau trong cùng một thời điểm) có thể sẽ thành hiện thực trong vòng 10 năm tới. Các nhà khoa học thuộc Đại học California (Mỹ) đã sử dụng máy chiếu siêu phân giải, màn hình rộng tương đương các bức tường và kết nối Internet tốc độ cực cao để truyền âm thanh và hình ảnh liên tục. Trong tương lai, công nghệ có thể giúp con người "xuất hiện từ xa", tức tạo ảo giác như thể một người bằng xương bằng thịt đang đứng tại đây, dù thực ra họ đang ở một nơi nào đó khác.

Chìa khóa của công nghệ này chính là Internet băng thông cực rộng. Phòng thí nghiệm Calit2 của Đại học California đã thực hiện dựa trên những kết nối từ 1 đến 10 Gb/giây, tức nhanh gấp 500 - 5.000 lần so với Internet dành cho người tiêu dùng hiện nay. Ở tốc độ đó, nội dung độ phân giải cao HD có thể được truyền nhanh như thể người ta chiếu phim vậy.

Màn hình tinh thể nano (Nanocrystal Display)

Nanocrystal Display.

Tinh thể nano - những chất liệu nhỏ phát ra ánh sáng màu - đang trên chặng đường thay đổi dây chuyền sản xuất thiết bị điện tử từ TV màn hình lớn đến các sản phẩm cầm tay. Được hình thành dựa trên chất vô cơ và tỏa màu sắc khác nhau như đỏ, xanh da trời và xanh lá cây, các tinh thể này có thể được tập hợp lại trong các pixel để phát hình ảnh với màu sắc trung thực.

Giống như OLED, màn hình tinh thể nano mang đến khả năng hiển thị màu chính xác hơn, góc nhìn rộng hơn so với công nghệ LCD nhưng điểm đáng chú ý nhất của nó là chi phí sản xuất thấp. Nhờ kỹ thuật nano mới, "chi phí tạo cấu trúc nano đường kính 1 nm so với 100 nm cũng không còn chênh lệch nhiều", Larry Bock, Chủ tịch điều hành Nanosys (Mỹ), công ty dẫn đầu về màn hình nano, cho hay. Công nghệ này bước đầu sẽ được ứng dụng trong y tế, tế bào năng lượng mặt trời và màn hình linh hoạt.

Màn hình cảm ứng đa phần (Multitouch Display)

Multitouch Display.

Người ta chỉ có một số cách nhất định để giao tiếp với máy tính như bàn phím, chuột và màn hình. Màn hình cảm ứng đã xuất hiện phổ biến trong các hệ thống ATM, PDA, Nintendo DS và điện thoại di động... nhưng nó chỉ chấp nhận một lần chạm vào một thời điểm.

Ngay từ thập niên 80, nhiều kỹ sư đã cố gắng xây dựng hệ thống có thể phản ứng với nhiều nguồn tương tác khác nhau bằng cách tích hợp nhiều bộ cảm biến. "Bạn sẽ phải cài thiết bị cảm biến ở mọi chỗ và như thế thì quá đắt đỏ và phức tạp", Jeff Han, chuyên gia nghiên cứu tại Đại học New York (Mỹ), nhận xét.

Han đã tìm ra một giải pháp khả dĩ hơn. Phối hợp với sinh viên Philip Davidson, ông đã phát triển một kỹ thuật quang có thể tự tạo nhiều giao diện cảm ứng. Ông chiếu sáng vào một tấm kính mỏng. Hầu hết ánh sáng đó bị cản lại khi chạm vào kính, nhưng vài tia sáng sẽ lọt qua. Một chip camera đặt ở dưới tấm kính sẽ ghi nhận những tia sáng đó và tạo dựng một bản đồ về vị trí ánh sáng chạm vào kính.

Nếu được ứng dụng trong PC, mọi người có thể đồng thời dùng ngón út để di chuyển ảnh, ngón trỏ phóng to ảnh còn một ngón khác lại xoay ảnh theo đúng ý cùng lúc.

Bóng bán dẫn trong suốt (Transparent Transistor)

John Wager và màn hình trong suốt.

Đối với một số nhà nghiên cứu, sự kiện phát minh ra mạch tích hợp trong suốt có tầm quan trọng đủ làm thay đổi thế giới. Kỹ sư điện tử John Wager thuộc Đại học Oregon (Mỹ) là người đầu tiên giới thiệu một sản phẩm như thế và ngay lập tức, công ty Hewlett-Packard đã đăng ký bản quyền cho công nghệ này.

Mạch tích hợp trong suốt sẽ thúc đẩy sự hiện diện của màn hình ảo ở khắp nơi. Ý tưởng này đã xuất hiện trong bộ phim Minority Report (2002): thông tin về một người nào đó ở trong phòng sẽ hiển thị ngay trên tường.

Màn hình trong suốt sẽ được ứng dụng trong thiết bị điện tử, quần áo, cửa kính chắn gió ôtô... Biển quảng cáo, thiết bị y tế, điện thoại và đồ chơi sẽ là những dòng sản phẩm đầu tiên được trang bị công nghệ này.

Não silicon (Silicon Brain)

Silicon Brain.

IBM và các nhà khoa học ở viện EPFL (Thụy Sỹ) đang nghiên cứu để tạo dựng một bộ não điện tử hoàn thiện đầu tiên. Sử dụng Blue Gene, siêu máy tính nhanh nhất thế giới hiện nay, các nhà khoa học đã tạo ra một lớp vỏ thần kinh - bộ phận xử lý gần lý mọi chức năng nhận thức - được phần mềm điều khiển.

Trưởng nhóm nghiên cứu Henry Markram cho biết dự án mang tên Blue Brain này là một trong những nghiên cứu tham vọng nhất trong ngành khoa học thần kinh. Nếu thành công, bộ não silicon sẽ dạy con người cách suy nghĩ, ghi nhớ và các chức năng nhận thức khác.

Trong khi đó, một số chuyên gia nghiên cứu tại châu Âu đã tích hợp 16.000 transistor và hàng trăm tụ điện trong một chip nhỏ và kết nối với các neuron thần kinh. Họ hy vọng sẽ giúp tạo ra những thiết bị hỗ trợ những người gặp vấn đề về thần kinh hoặc xây dựng các hệ thống điện toán có thể thực hiện chức năng như con người.

Ảnh vi khuẩn (Bacterial Photography)

Bacterial Photography.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học California (Mỹ) đã phát triển thành công một bộ cảm biến sinh học từ những vi khuẩn nhạy cảm với ánh sáng. Vi khuẩn phải mất nhiều giờ mới tạo ra được một ảnh đơn sắc nhưng chúng cũng có khả năng hình thành ảnh với độ phân giải cao, khoảng 100 megapixel/6,4 cm², gấp 10 lần so với công nghệ hiện nay.

Ảnh vi khuẩn có thể không đẹp nhưng những triển vọng của nó lại thực sự hấp dẫn. Theo trưởng nhóm nghiên cứu Christopher Voigt, thành công của họ khi tạo ra chuỗi vi khuẩn phản ứng với ánh sáng đã mở đường cho sự phát triển của công nghệ nano, trong đó những chất li ti được sản xuất với độ chính xác cao nhờ các tia sáng.

Pin triti (Tritium battery)

Tritium Battery.

Sau nhiều năm cải tiến công nghệ pin, các thiết bị di động vẫn "ngắc ngoải" sau nhiều giờ hoạt động. Nhưng một nghiên cứu mới đây có triển vọng sẽ khắc phục được vấn đề trên. Với tên gọi BetaBattery, sản phẩm này có thể cung cấp năng lượng liên tục trong nhiều năm.

BetaBattery hoạt động không dựa trên phản ứng hóa học mà phụ thuộc vào quá trình phân hủy triti - chất đồng vị phóng xạ của hydro có khối lượng gấp 3 lần hydro. Triti có chu kỳ nửa phân rã là 12,3 năm, cao hơn nhiều so với công nghệ pin hiện nay.

Larry Gadeken, chuyên gia nghiên cứu thuộc công ty BetaBatt (Mỹ), chịu trách nhiệm phát triển công nghệ này dưới sự hỗ trợ của một số trường đại học Mỹ, cho biết BetaBattery mới chỉ được thử nghiệm với vệ tinh liên lạc chứ chưa xuất hiện trong thiết bị gia dụng.

Thời trang virus (Viral Fashion)

Viral Fashion.

Các nhà khoa học thuộc viện công nghệ MIT (Mỹ) đang phát triển những phụ kiện thời trang có khả năng thay đổi mẫu mã tùy theo sở thích của người mặc và có thể chia sẻ qua kết nối không dây kiểu dáng đó với người khác (như một kiểu lây lan qua virus).

Judith Donath, Giám đốc dự án có tên UrbanHermes, cho biết quần áo tích hợp công nghệ OLED này còn có thể hiện thị và liên tục cập nhật các thiết kế cho người sử dụng. Chẳng hạn, một chiếc áo phông sẽ có màu xanh nhạt vào thứ 2 và chuyển sang kẻ sọc vào ngày hôm sau.

Hải Nguyên (theo PC Mag)
(Theo VNExpress)