Top10 phát minh tiêu biểu của nhân loại - Nhập môn khoa học tự nhiên | Đại học Sư Phạm Hà Nội

10 phát minh tiêu biểu | bhthao_
10 phát minh tiêu biểu: 1.
Cống hiến của Leonardo da Vinci
Leonardo da Vinci được coi là nghệ sĩ nổi tiếng nhất của phong trào Phục hưng. Ông được coi là
một thiên tài toàn năng người Ý. Các cuốn sổ tay của ông (khoảng 13.000 trang) đều chứa đầy
những nghiên cứu về cơ thể người, về các ý tưởng phát minh. 2.
Người máy (Robotics)
Robot là một loại máy có thể thực hiện những công việc một cách tự động bằng sự điều
khiển của máy tính hoặc các vi mạch điện tử được lập trình. Robot là một tác nhân cơ khí, nhân
tạo, ảo, thường là một hệ thống cơ khí-điện tử.
Nếu robot được thể hiện ra hình dạng, hình thái, và những hành vi chuyển động của nó mô
phỏng hoặc tạo cảm giác giống như con người thì robot đó thường được gọi là người máy.
Với sự phát triển của trí tuệ nhân tạo, giờ đây robot đã làm được rất nhiều việc thay thế con
người một cách đắc lực, hoạt động không mệt mỏi trong mọi lĩnh vực từ sản xuất, y khoa, quân
sự, bảo vệ an ninh, cứu hộ cho đến các dịch vụ phục vụ và đáp ứng nhu cầu giải trí cho con người.
Hiện nay cũng có rất nhiều các cuộc thi sáng tạo Robot, ví dụ như: ROBOCON là cuộc thi chế
tạo robot của sinh viên khu vực châu Á - Thái Bình Dương;
là một cuộc thi robot được RoboCup tổ chức tại Trung Quốc 3. Kính hiển vi
Kính hiển vi là một thiết bị dùng để quan sát các vật thể có kích thước nhỏ bé mà mắt thường
không thể quan sát được bằng cách tạo ra các hình ảnh phóng đại của vật thể đó. Kính hiển vi có
thể gấp độ phóng đại bình thường lên từ 40 - 3000 lần.
Kính hiển vi được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành như vật lý, hóa học, sinh học, khoa học
vật liệu, y học và được phát triển không chỉ là công cụ quan sát mà còn là một công cụ phân tích mạnh.
Những kính hiển vi ban đầu được phát minh vào năm 1590 ở Middelburg, Hà Lan. Năm 1611,
nhà toán học người Đức Johannes Kepler (1571 - 1630) đã bỏ nhiều thời gian nghiên cứu và cải
tiến tổ hợp thấu kính hội tụ và phân kỳ. Năm 1619, Cornelius Drebbel ở Luân Đôn đã chế tạo
một kính hiểu vi phức tạp hơn bao gồm: thị kính được lắp bằng 2 thấu kính lồi, vật kính là 1 tổ
hợp của kính phẳng và kính lồi, ngoài ra còn màn chắn; ảnh nhìn qua kính hiển vi này là ảnh
10 phát minh tiêu biểu | bhthao_
ngược. Năm 1625, Giovanni Faber là người xây dựng một kính hiển vi hoàn chỉnh đặt tên là Galileo Galilei. Các loại kính hiển vi: - Kính hiển vi quang học -
Kính hiển vi quang học quét trường gần - Kính hiển vi điện tử -
Kính hiển vi quét đầu dò - Kính hiển vi tia X 4. Kính thiên văn
1608 Lippershey phát minh kính thiên văn mới.
Kính thiên văn được ứng dụng trong quan sát thiên văn học, hay trong công tác hoa tiêu của
ngành hàng hải, hàng không hay công nghệ vũ trụ, cũng như trong quan sát và do thám quân sự. 5.
Thuyết vạn vật hấp dẫn
1684 Newton phát biểu thuyết vạn vật hấp dẫn. Những nghiên cứu về sự chuyển động và biểu
diễn bằng các biểu thức toán học của Galileo đã gợi mở cho Newton nghiên cứu về sự hấp dẫn của vũ trụ.
Định luật vạn vật hấp dẫn của Newton thường được phát biểu rằng mọi hạt đều hút mọi hạt khác
trong vũ trụ với một lực tỷ lệ thuận với tích khối lượng của chúng và tỷ lệ nghịch với bình
phương khoảng cách giữa các tâm của chúng. 6. Điện thoại
1875 Bell thực hiện cuộc gọi điện thoại đầu tiên 7. Tia laser
Theo thuyết lượng tử thì trong một nguyên tử, các electron tồn tại ở các mức năng lượng riêng
biệt và rời rạc. Các mức năng lượng có thể hiểu là tương ứng với các quỹ đạo riêng biệt của
electron xung quanh hạt nhân. Electron ở phía ngoài sẽ có mức năng lượng cao hơn những
electron ở phía trong. Khi có sự tác động vật lý hay hóa học từ bên ngoài, các electron này cũng
có thể nhảy từ mức năng lượng thấp lên mức năng lượng cao hay ngược lại, gọi là chuyển dời
trạng thái. Các chuyển dời có thể sinh ra hay hấp thụ lượng tử ánh sáng hay photon theo thuyết
lượng tử của Albert Einstein. Bước sóng (liên quan đến màu sắc) của tia sáng phụ thuộc vào sự
chênh lệch năng lượng giữa các mức
10 phát minh tiêu biểu | bhthao_
Laser có trong rất nhiều ứng dụng, như làm mắt đọc đĩa quang CD/DVD, máy in laser, máy quét
mã vạch, công cụ trình tự DNA, internet cáp quang, truyền dữ liệu trong không gian vũ trụ, máy
cắt, máy hàn, máy phẫu thuật laser, tẩy mụn ruồi, nhắm bằng laser. Trong quân đội laser được
dùng để đánh dấu, đo khoảng cách và tốc độ của mục tiêu. Trong giải trí laser được sử dụng
trong các sân khấu như hòa âm ánh sáng.
Vào thời điểm được phát minh năm 1960, laser được gọi là "giải pháp để tìm kiếm các ứng
dụng". Từ đó, chúng trở nên phổ biến, tìm thấy hàng ngàn tiện ích trong các ứng dụng khác nhau
trên mọi lĩnh vực của xã hội hiện đại, như phẫu thuật mắt, hướng dẫn phương tiện trong tàu
không gian, trong các phản ứng tổng hợp hạt nhân... Laser được cho là một trong những phát
minh có ảnh hưởng nhất trong thế kỉ 20.
Trong y học, laser công suất thấp được sử dụng trong vật lý trị liệu để gây hiệu ứng sinh học, và
laser công suất lớn gây hiệu ứng đốt dùng trong điều trị thoát vị đĩa đệm cột sống. 8.
Kỹ thuật di truyền (Genetic Engineering)
Có nhiều từ có ý nghĩa tương tự dùng để chỉ về Kỹ thuật di truyền như: Công nghệ gene (Gene
technology), Biến đổi gene (Genetic Modification) và đều là một kỹ thuật trong công nghệ sinh học hiện đại.
Kỹ thuật di truyền đã mang đến cho con người những lợi ích vô cùng lớn lao và thiết thực phục vụ đời sống.
Trong lĩnh vực nông nghiệp, nó tạo ra những giống lúa, rau củ, cây công nghiệp và cây ăn quả có
năng suất cao và kháng được sâu bệnh, hạn hán, góp phần giải quyết nạn nhân mãn và bảo vệ
môi trường khi con người không phải liên tục phá rừng để mở rộng diện tích canh tác như ngày xưa.
Trong tương lai, nó sẽ giúp cải tạo giống gia súc, gia cầm, thủy sản để cho năng suất cung cấp
thịt, sữa cao mà không mất quá nhiều thời gian như cách truyền thống là thông qua chọn lọc tự nhiên.
Trong y học, nó giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn cơ chế phát triển bệnh tật của cơ thể con
người, điều chế những loại dược phẩm mới có hiệu năng điều trị cao hơn, lập bản đồ gene người
nhằm cải tiến các kỹ thuật thử nghiệm và chẩn đoán bệnh ngày càng chính xác hơn, chỉnh sửa
gene của trứng và tinh trùng để loại trừ những gen khuyết tật mang bệnh tiềm ẩn cho thai nhi tương lai. 9.
Công nghệ nano (Nanotechnology)
10 phát minh tiêu biểu | bhthao_
Công nghệ nano là việc thiết kế, phân tích, chế tạo và điều khiển hình dáng, kích thước các
nguyên tử, phân tử và siêu phân tử của vật chất trên quy mô cực nhỏ C nanomet (1 phần triệu
mét). Công nghệ nano mang đến những ứng dụng cực kỳ hữu ích trong nhiều lĩnh vực.
Trong y khoa, việc điều trị bệnh ung thư, phương pháp điều trị mới dùng phân tử nano đã được
thử nghiệm để hạn chế các khối u phát triển và tiêu diệt chúng ở cấp độ tế bào. Công nghệ nano
trong tương lai không xa sẽ giúp con người điều trị dứt điểm căn bệnh ung thư quái ác. Ngay cả
những căn bệnh ung thư khó chữa nhất như ung thư não, các bác sĩ sẽ có thể dễ dàng điều trị mà
không cần mở hộp sọ của bệnh nhân. Nó cũng sẽ thay thế phương pháp hóa/xạ trị độc hại thường
làm suy kiệt sức khoẻ người bệnh. Hơn thế nữa, các nhà khoa học còn nghiên cứu một loại robot
nano có kích thước siêu nhỏ, có thể đi vào bên trong cơ thể con người để đưa thuốc điều trị đến
những cơ quan nội tạng mắc bệnh
Việc đưa thuốc một cách trực tiếp như thế sẽ làm tăng hiệu quả điều trị mà không cần áp dụng
biện pháp phẫu thuật xâm lấn, rút ngắn thời gian nằm viện và giảm chi phí y tế cho bệnh nhân.
Công nghệ nano đang được ứng dụng trong việc chế tạo lớp phủ kháng khuẩn cho các thiết bị y
tế trong bệnh viện giúp giảm nguy cơ nhiễm trùng cho bệnh nhân và các bác sĩ.
Trong nông nghiệp, công nghệ nano đang được ứng dụng để sản xuất các loại phân bón lá, thuốc
trừ nấm bệnh cho cây trồng. Chất đồng (Cu) rất cần thiết cho sự dinh dưỡng của cây trồng (cũng
như của con người). Đồng ở dạng nano (thường gọi là vi lượng) được sử dụng như phân bón lẫn
thuốc trừ nấm bệnh, vi khuẩn trên cây trồng, nó là loại thuốc bảo vệ thực vật không độc hại cho
con người và môi trường. Ưu điểm của nano đồng là cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng với một
liều lượng cực nhỏ vừa đủ, không làm phát tán lượng đồng dư thừa ra đất gây ô nhiễm môi trường.
Trong sản xuất thực phẩm, các nhà khoa học đã thử nghiệm làm thay đổi cấu trúc các loại thực
phẩm ở cấp độ nguyên tử và phân tử, khiến chúng thay đổi hương vị thơm ngon hơn cũng như
giàu dinh dưỡng hơn... Công nghệ nano cũng sẽ giúp việc lưu trữ thực phẩm được lâu hơn bằng
cách tạo ra những vật liệu chứa thực phẩm có khả năng diệt khuẩn. Hiện nay, đã có những loại tủ
lạnh hiện nay được phủ một lớp nano bạc bên trong để tiêu diệt vi khuẩn.
Trong lĩnh vực điện tử, các thiết bị điện tử dùng pin sạc lại được như laptop, điện thoại thông
minh... sắp tới sẽ ngày càng mỏng và nhẹ hơn, thời gian dùng pin lâu hơn và kích thước của viên
pin sẽ ngày càng được thu nhỏ lại nhờ công nghệ này.
Trong may mặc, việc sản xuất các loại quần áo có khả năng diệt vi khuẩn gây mùi hôi khó chịu
trong quần áo đã trở thành hiện thực với việc sử dụng các hạt nano bạc. Chúng thu hút và tiêu
diệt các vi khuẩn trên quần áo. Công nghệ này đã được áp dụng trên một số mẫu quần áo thể
thao, vải dùng trong y tế và trong một loại quần lót khử mùi.
10 phát minh tiêu biểu | bhthao_
Các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano để có thể biến chiếc áo của
người đang mặc thành một trạm phát điện di động. Sử dụng các nguồn năng lượng như gió, năng
lượng mặt trời và với công nghệ nano, người ta sẽ có thể sạc điện cho chiếc smartphone của mình mọi lúc mọi nơi. 10.
Trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence) - AI
Trí tuệ nhân tạo hay trí thông minh nhân tạo (tiếng Anh: Artificial Intelligence, viết tắt là A.I ) là
trí tuệ do con người lập trình tạo nên với mục tiêu giúp máy tính có thể tự động hóa các hành vi
thông minh như con người.
Trí tuệ nhân tạo là một trong những ngành trọng yếu của tin học (nhưng không phải là ngôn ngữ
lập trình), là ứng dụng các hệ thống học máy (machine learning) để mô phỏng trí tuệ của con
người trong các xử lý mà con người làm tốt hơn máy tính.
Trí tuệ nhân tạo giúp máy tính có thể suy nghĩ và lập luận để giải quyết vấn đề, biết giao tiếp do
hiểu ngôn ngữ, tiếng nói, biết học và tự thích nghi. Nó có thể thực hiện các tác vụ điều khiển, lập
kế hoạch và lịch trình, khả năng giải đáp các câu hỏi về chẩn đoán bệnh, trả lời khách hàng về
các sản phẩm của một doanh nghiệp nào đó, nhận dạng chữ viết tay, nhận dạng tiếng nói và khuôn mặt.
Ngày nay, các hệ thống máy móc trang bị trí tuệ nhân tạo được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh
vực kinh tế, giao thông vận tải, giáo dục, y dược, các ngành kỹ thuật, quân sự quốc phòng, trong
các phần mềm máy tính thông dụng và trò chơi điện tử.
Ứng dụng về AI trong lĩnh vực điện tử tiêu dùng đáng chú ý nhất là các trợ lý ảo Siri (iPhone),
Bixby (Samsung) cũng như Alexa (Amazon) và Asisstant (Google).