10 Công nghệ làm thay đổi thế giới (bài 1)

1 Mạng cảm biến không dây (Wireless sensor network) Đảo Great Duck (Vịt Lớn) ngoài khơi Maine – Mỹ, có diện tích 90 hecta, bao phủ bởi núi đá và những thảm cỏ; đây là nơi làm tổ lớn nhất trên thế giới của loài chim báo bão Leach, và cũng là nơi tiến hành những thí nghiệm tiên tiến nhất thế giới về mạng
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
10 Công nghệ làm thay đổi thế giới (bài 1) 10 Công nghệ làm thay đổi thế giới (bài 1)Tạp chí Technology Review (www.technologyreview.com) vừa đưa ra danhsách 10 công nghệ mới được đánh giá sẽ làm thay đổi cách sống và làm việccủa xã hội hiện đại. Cùng với bản danh sách, là chân dung các nhà phát minhhàng đầu thế giới, những con người đang miệt mài, âm thầm lao động trongphòng thí nghiệm để làm nên những thay đổi lớn lao cho nền tin học, y học,chế tạo học, giao thông và hạ tầng năng lượng của loài người.1. Mạng cảm biến không dây (Wireless sensor network)Đảo Great Duck (Vịt Lớn) ngoài khơi Maine – Mỹ, có diện tích 90 hecta,bao phủ bởi núi đá và những thảm cỏ; đây là nơi làm tổ lớn nhất trên thế giớicủa loài chim báo bão Leach, và cũng là nơi tiến hành những thí nghiệm tiêntiến nhất thế giới về mạng không dây. Mùa hè năm ngoái, các nhà nghiêncứu đã đặt những thiết bị theo dõi nhỏ xíu vào các hang làm tổ của loài chimnày. Họ gọi là những hạt bụi (mote) do chúng có nguồn điện rất nhỏ - mộtcặp pin AA – và được trang bị một bộ vi xử lý, một bộ nhớ nhỏ xíu cùng vớicác cảm biến theo dõi ánh sáng, độ ẩm, áp suất và nhiệt độ. Mỗi hạt bụicòn có một bộ thu-phát radio chỉ đủ mạnh để phát đi dữ liệu tới các hạt bụigần đó và chuyển tiếp thông tin nhận được từ các hàng xóm khác.Không chỉ là một nghiên cứu mới nhất về tập tính của loài chim, những hạtbụi này còn mở ra tương lai của các mạng cảm biến chạy pin không dâylàm nhiệm vụ theo dõi môi trường, máy móc và thậm chí cả chính conngười. David Culler (Đa-vít Cu-lơ), nhà khoa học máy tính tại đại học tổnghợp Berkeley (Bếch-kơ-ly), bang California đã nghiên cứu công nghệ nàyđược 4 năm. Ông nói Đây là một trong những cơ hội lớn lao của công nghệthông tin, các mạng cảm biến không dây năng lượng thấp sẽ dẫn đầu triểnvọng của ngành này.Hiện tại, Culler tạm thời rời đại học Berkeley để phụ trách một phòng thínghiệm nhỏ của Intel hoàn thiện các hạt bụi đó, cũng như hệ thống phầncứng và phần mềm để phát triển các mạng không dây với hàng ngàn thậmchí hàng triệu cảm biến. Những mạng này sẽ quan trắc hầu hết mọi thứ, nhưgiao thông, thời tiết, hoạt động địa chấn, các lực nén lên cao ốc hay cầu,những cuộc hành quân trên mặt trận - tất cả với một mức độ tinh tế hơnnhiều so với trước đó. Do những mạng như thế quá phân tán để có thể nốicứng các cảm biến vào lưới điện hay lưới truyền thông, thách thức số mộtcủa dự án là làm thế nào để các hạt bụi có thể truyền tin không dây chonhau với nguồn năng lượng pin tối thiểu. Theo ông Culler, những thiết bịnày phải tự tổ chức thành một mạng bằng cách nghe ngóng nhau và xác địnhxem nghe thấy từ cái nào . . . nhưng chỉ riêng hoạt động nghe thôi cũng tốnnăng lượng rồi. Do vậy, việc tìm cách tắt sóng radio trong hầu hết thời giantrong khi vẫn cho phép dữ liệu lan truyền qua mạng, từ hạt bụi này tới hạtbụi khác, giống như cách chia dữ liệu trên Internet thành các gói rồi tìmđường đi từ nút mạng này tới nút mạng khác. Trước khi nhóm của Culler tìmra lời giải, chưa hề có một thứ giao thức như trên Internet để mạng khôngdây làm việc được. Giải pháp của họ là: TinyOS, một hệ điều hành nhỏ gọnchỉ cỡ vài kilobyte, làm những công việc quản lý như đóng gói dữ liệu đểchuyển tiếp và bật sóng radio lên chỉ khi nào cần thiết. Hệ điều hành TinyOScó thể tải về miễn phí và tự do sửa đổi, do vậy các nhà nghiên cứu khôngthuộc đại học Berkeley và Intel có thể tiến hành thử nghiệm các mạng cảmbiến không dây trong nhiều môi trường mà không phải mất công phát triểnlại công nghệ cơ sở. Theo ông Deborah Estrin (Đơ-bô-ra Étx-trin), giám đốctrung tâm cảm biến nhúng nối mạng của trường ĐHTH California thuộcbang Los Angeles, các hạt bụi của Culler đã trở thành một nền móng hỗtrợ lớn. Ông Estrin hiện đang khoan thăm dò một mỏ tự nhiên ở vùng núiSan Jacinto với một mạng dày đặc các cảm biến hình ảnh và tiểu khí hậukhông dây.Những nhà nghiên cứu khác đang tìm cách thu nhỏ các hạt bụi hơn nữa.Một nhóm, do nhà khoa học máy tính Kristofer Pister (Krítx-tô-phơ Pitx-tơ)thuộc đại học Berkeley lãnh đạo, đặt mục tiêu thu nhỏ còn 1 mm3. Với kíchthước đó, các cảm biến không dây có thể đặt vào mặt đường, vật liệu xâydựng, sợi vải và thậm chí cả cơ thể con người. Nguồn thông tin cảm biến thuđược sẽ nâng cao hiểu biết của chúng ta về môi trường xung quanh và giúpchúng ta bảo vệ tổ ấm của chính mình.2. Công nghệ sản xuất mô tiêm (Injectable Tissue Engineering)Mỗi năm, hơn 700,000 bệnh nhân tại Mỹ phải phẫu thuật thay thế khớp.Những ca này thuộc loại đại phẫu thuật, trong đó đầu gối hay phần môngđược thay bằng bộ phận cấy ghép nhân tạo, do vậy nhiều bệnh nhân cố gắngtrì hoãn càng lâu. Jennifer Elisseeff (Gien-ni-phơ Ê-li-sép), một kỹ sư dượcphẩm sinh học tại trường đại học Johns Hopkins, kỳ vọng một liệu pháp mớisẽ loại bỏ hoàn toàn việc phẫu thuật: mô tiêm. Bà cùng các đồng sự đã pháttriển một phương pháp tiêm vào khớp một dung dịch hỗn hợp đặc biệt gồmcá ...