Đã bao giờ bạn thắc mắc vì sao điện thoại biết khi nào bạn đưa máy lên tai để tự động tắt màn hình khi đang thực hiện cuộc gọi? Đã bao giờ bạn thắc mắc vì sao chiếc smartphone đang cầm trong tay biết được độ sáng môi trường để tinh chỉnh lại độ sáng màn hình cho phù hợp? Làm sao điện thoại biết khi nào bạn xoay ngang hay xoay dọc? Bằng cách gì điện thoại biết khi nào chúng ta chạm vào màn hình? Tất cả những câu hỏi trên sẽ được giải đáp trong bài viết ngày hôm nay, mời các bạn cùng theo dõi.
Cảm biến điện dung
Đây là loại cảm biến được đặt bên dưới màn hình cảm ứng trên thiết bị di động của các bạn. Công nghệ cảm ứng điện dung dùng một lưới các điện cực phủ trên màn hình, trên đó có một điện thế. Khi ngón tay đến gần điện cực, điện dung của lưới thay đổi và có thể đo được. Bằng việc đo tất cả các điện cực, ta sẽ nhận biết được vị trí ngón tay. Có hai loại điện dung dùng cho màn hình cảm ứng: điện dung tương hổ (mutual capacitance) và điện dung riêng (self-capacitance).
Công nghệ điện dung tương hổ giúp chúng ta có được màn hình cảm ứng đa điểm và nó được sử dụng cực kì phổ biến ngày nay trên smartphone, tablet cho đến PC. Trong khi đó, điện dung riêng sẽ tạo ra một tín hiệu mạnh hơn điện dung tương hổ, cho phép định vị chính xác ngón tay đang ở đâu ở một khoảng cách xa hơn, tuy nhiên nó lại không thể xác định được vị trí của nhiều ngón tay cùng lúc nay không nhiều thiết bị được tích hợp màn hình điện dung riêng.
Có một số thiết bị đặc biệt xài kết hợp cả điện dung tương hổ và điện dung riêng để phục vụ cho tính năng điều khiển mà không cần chạm vào màn hình, ví dụ như Xperia Sola của Sony trước đây. Ngoài sử dụng ngón tay, màn hình cảm ứng điện dung còn cho phép chúng ta "chọt chọt" bằng những cây bút có đầu làm bằng mút dẫn điện (hoặc một loại vật liệu dẫn điện nào đó không làm trầy mặt kính).
Xem kĩ hơn về cảm biến điện dung ở bài viết này.
Cảm biến tiệm cận
Đây là cách mà điện thoại biết khi nào bạn áp điện thoại lên tai để từ đó tắt hoặc mở màn hình. Cảm biến tiệm cận (proximity sensor) thường phát ra một loại trường điện từ, một chùm bức xạ hoặc một loại ánh sáng (như hồng ngoại chẳng hạn), sau đó nó sẽ giám sát sự thay đổi của trường hoặc những tín hiệu trả về để quyết định xem bạn có đang smartphone lại gần hay không. Khoảng cách mà cảm biến tiệm cận có thể nhận biết đối tượng vào khoảng 2-5cm (cũng có những loại sensor nhận biết được xa hơn nhưng chủ yếu dùng trong lĩnh vực an ninh và công nghiệp).
Cảm biến tiệm ánh sáng là chấm màu đen bên phải ở cạnh trên của HTC One, còn chấm đen bên trái là cảm biến tiệm cận
Vậy vì sao phải tắt màn hình đi trong lúc gọi điện? Thứ nhất, nó sẽ giúp thiết bị tiết kiệm pin trong quãng thời gian máy phải tiêu thụ rất nhiều năng lượng cho việc kết nối vào mạng di động. Thứ hai, nó giúp hạn chế tình trạng một bộ phận nào đó trên cơ thể chúng ta chạm nhầm vào nút dừng cuộc gọi. Trước đây mình từng thử xài một ROM Cook dành cho HTC EVO 3D, lúc đó cảm biến tiệm cận chưa chạy được nên khi gọi điện mình rất hay bị tình trạng ngắt cuộc gọi giữa chừng, nhìn lại thì thấy vệt mồ hôi dầu của tai xuất hiện ngay đúng vị trí của nút ngắt trên màn hình.
Cảm biến ánh sáng
Cảm biến ánh sáng thường được các nhà sản xuất đặt gần cảm biến tiệm cận. Theo hãng Maxim Integrated, hầu hết các loại cảm biến ánh sáng môi trường đang có mặt hiện nay dùng hai hoặc nhiều loại photodiode khác nhau, mỗi loại sẽ "nhạy" với một phần nhất định trong chùm ánh sáng trắng. Bằng cách kết hợp dữ liệu từ các photodiode rồi tính toán, cảm biến có thể có thể xuất ra một kết quả tương đối chính xác về độ sáng môi trường xung quanh dưới hầu hết các nguồn sáng phổ biến.Dựa vào đây, hệ điều hành hoặc một phần mềm nào đó sẽ tinh chỉnh lại độ sáng màn hình cho phù hợp. Ví dụ, khi bạn đang ở trong một căn phòng tối thì độ sáng sẽ được giảm lại để tránh tình trạng nhức mắt cho chúng ta, còn nếu bạn ra ngoài trời nắng thì độ sáng được đẩy lên cao nhằm đảm bảo hình ảnh vẫn rõ ràng dưới nguồn sáng mạnh. Bên cạnh việc giúp việc nhìn nội dung được tốt hơn thì nó cũng giúp tiết kiệm pin hơn.
Cảm biến ảnh
Cảm biến này thì quá phổ biến rồi. Nó là một tập hợp rất nhiều photodiode có chức năng nhận biết ánh sáng đi từ môi trường vào. Sau đó, cảm biến ảnh sẽ chuyển thông tin ghi nhận được thành tín hiệu số, áp dụng thêm một số thuật toán xử lý màu sắc rồi kết xuất thành một tấm ảnh hoàn chỉnh cho chúng ta xem. Với ảnh định dạng JPEG thì một vài phương pháp nén và xử lí khác sẽ được áp dụng trước khi máy ghi thành một tập tin. Cảm biến ảnh có nhiều kích thước khác nhau, thường thấy trên thiết bị di động có loại 1/3", một số máy cao cấp hơn thì dùng cảm biến 1/2,3" hoặc 1/1,7". Như các bạn đã biết, đơn vị nhỏ nhất dùng để đo độ chi tiết của ảnh đưa ra từ cảm biến là pixel và 1 megapixel = 1 triệu pixel.Ngoài cảm biến ảnh, thành phần cấu tạo của module máy ảnh trên smartphone của chúng ta thường có thêm mô-tơ lấy nét (phục vụ cho tính năng auto focus), nhiều mạch dẫn, có thể có chip xử lí tín hiệu ảnh số riêng, và không thể không kể đến các thấu kính.
Gia tốc kế
Thành phần này cũng là một thứ rất phổ biến trên thị trường smartphone và ngay cả những sản phẩm giá rẻ cũng được tích hợp nó. Gia tốc kế (accelerometer) dùng để ghi nhận chuyển động của thiết bị cũng như góc nghiêng so với phương ngang. Khi có sự thay đổi về phương hướng, cảm biến sẽ chuyển thông tin đến smartphone hoặc tablet của bạn để bảo nó đưa ra những phản hồi tương ứng. Ví dụ dễ thấy nhất đó là khi bạn xoay ngang máy thì giao diện cũng xoay theo, hoặc có một số game sẽ yêu cầu bạn nghiêng máy sang trái, phải, lên, xuống để điều khiển việc di chuyển của nhân vật trong trò chơi.
Tính năng của gia tốc kế nghe có vẻ to tát nhưng thực chất nó được tích hợp bên trong một con chip MEMS (hệ thống vi cơ điện tử) nhỏ xíu gắn trên bo mạch chủ của thiết bị di động, không phải là một hệ thống cơ học gì khổng lồ cả.
Con quay hồi chuyển
Loại cảm biến này xuất hiện lần đầu tiên trên iPhone 4 và tên tiếng Anh của nó là gyroscope. Theo định nghĩa vật lí, con quay hồi chuyển là một thiết bị dùng để đo đạc hoặc duy trì phương hướng, dựa trên các nguyên tắc bảo toàn mô men động lượng. Thực chất, con quay cơ học là một bánh xe hay đĩa quay với các trục quay tự do theo mọi hướng. Phương hướng này thay đổi nhiều hay ít tùy thuộc vào mô men xoắn bên ngoài hơn là liên quan đến con quay có vận tốc cao mà không cần mô men động lượng lớn. Vì mô men xoắn được tối thiểu hóa bởi việc gắn kết thiết bị trong các khớp vạn năng (gimbal), hướng của nó duy trì gần như cố định bất kể so với bất kỳ chuyển động nào của vật thể mà nó tựa lên.Nói ngắn gọn hơn, con quay hồi chuyển dường như chuyển động theo cách chống lại trọng lực, và đây chính là đặc tính nổi bật nhất của nó. Con quay hồi chuyển được dùng kết hợp với gia tốc kế trong các thiết bị di động hiện đại ngày nay để hỗ trợ việc tính toán gia tốc tuyến tính tương đối so với khung tham chiếu – hệ qui chiếu (frame of reference), từ đó đưa ra kết quả chính xác hơn. Con quay hồi chuyển có khá nhiều ứng dụng trong lĩnh vực game di động và nó sẽ bổ sung khả năng nhận biết chuyển động xoay theo phương dọc, thứ mà gia tốc kế không làm được.
Mô tả hoạt động của một con quay hồi chuyển
Xem thêm nhiều thông tin hơn về con quay hồi chuyển tại đây.
La bàn số
Tính năng này cũng xuất hiện ngày một phổ biến hơn trên các thiết bị di động, nhất là smartphone. Cảm biến này thực chất là một hệ thống MEMS (vi cơ điện tử) chuyên cảm nhận từ trường và nó giúp việc định vị trên smartphone được chính xác hơn khi kết hợp cùng các loại dữ liệu địa lý khác như GPS hay GLONASS. Một số ứng dụng di động hiện nay tận dụng la bàn số để hiển thị một mặt la bàn thực thụ cho chúng ta xem hướng đông tây nam bắc, thậm chí chúng còn đo được góc lệch so với hướng bắc nữa.
Với la bàn số, sau một thời gian không sử dụng thì chúng ta cần phải cân chỉnh lại nó để kết quả đo từ trường được chính xác. Máy thường yêu cầu chúng ta cân chỉnh bằng cách di chuyển thiết bị theo hình số 8 nằm ngang hoặc theo hình tròn.
Cảm biến vân tây
Đây là loại cảm biến mới lạ đang ngày càng được nhiều nhà sản xuất thiết bị di động quan tâm. Trước đây Motorola từng đưa cảm biến vân tay vào chiếc Atrix, sau đó đến lượt Pantech của Hàn Quốc, mới đây có Apple với iPhone 5s, HTC với One Max và Samsung với Galaxy S5. Thực chất cảm biến vân tay có hai loại, loại quang học và loại điện dung. Loại đầu thường dùng ở các máy đọc vân tay gắn ngoài hoặc máy để check in vào cơ quan, còn loại điện dung mới là thứ được các nhà sản xuất đưa lên smartphone. Thay vì sử dụng nguồn sáng để nhận ra phần lồi lõm của vân tay, cảm biến quét điện dung sẽ dùng dòng điện để ghi nhận thông tin này, sau đó đối chiếu với dữ liệu chứa trong bộ nhớ để xem người dùng có phải là người đã đăng kí với hệ thống hay không.
Lợi ích chính của cảm biến vân tay điện dung đó là nó tạo hình ảnh dựa vào hình dạng thật của vân tay chứ không phải là các đường nét sáng tối, do đó việc giả mạo vân tay của hệ thống cảm biến điện dung sẽ khó hơn nhiều so với cảm biến quang học. Ngoài ra, vì cảm biến điện dung dùng các bóng bán dẫn thay vì một chip CCD lớn, cảm biến điện dung có kích thước nhỏ gọn hơn nhiều nên mới được tích hợp vào các thiết bị di động. Việc lưu trữ dữ liệu vân tay thường không phải ở dạng hình ảnh nguyên gốc mà dưới dạng dữ liệu số được mã hóa.
Ứng dụng của cảm biến vân tay trước hết là giúp đơn giản hóa việc đăng nhập thiết bị. Chúng ta sẽ không phải gõ mật khẩu để unlock máy, thay vào đó chỉ cần lấy ngón tay ịn lên nút home là xong. Ngoài ra, cảm biến vân tay còn có thể dùng để xác thực các tài khoản online, thanh toán trực tuyến. Trong tương lai, nhiều khả năng cảm biến vân tay sẽ tiếp tục xuất hiện nhiều hơn trên các máy di động.
Xem thêm về cảm biến vân tay trên thiết bị di động
Chủ Nhật, 27 tháng 4, 2014
Các loại cảm biến thường thấy trên thiết bị di động
Francisco Tolmasky chia sẻ về việc phát triển trình duyệt web cho iPhone đời đầu khi chỉ mới 20 tuổi
Khi Francisco Tolmasky 20 tuổi, anh đã bắt đầu làm việc cho Apple. Và thật ngạc nhiên, anh lại được giao cho một công việc vô cùng quan trọng: phối hợp với những đồng nghiệp của mình để tạo ra một trình duyệt web đầy đủ dành cho chiếc iPhone đời đầu tiên. Công việc bắt đầu từ khi iPhone chỉ còn là một đống mạch điện với đầy những con chip gắn trên đó chứ chưa thật sự thành hình. Và người thường xuyên gặp trực tiếp Tolmasky không ai khác chính là CEO Steven P. Jobs.
Tolmasky nhớ lại: "Steve rất cứng rắn. Ông thường hay nói 'Nó phải là một thứ ma thuật. Quay trở về và làm lại đi, nó chưa đủ kì diệu'". Trong suốt quá trình phát triển Safari phiên bản di động, "tôi cảm thấy rất bực mình. Điều đó giống như một tác vụ không cách gì thực hiện được".
Nhưng cuối cùng thì Tolmasky cùng các kĩ sư khác của Apple cũng đã tạo ra được một trình duyệt có khả năng tải toàn bộ trang web hệt như trên máy tính, chỉ trừ việc nó chạy trên một thiết bị có màn hình chỉ 3,5". Và thay vì dùng chuột và bàn phím, người dùng sẽ tương tác với các trang web thông qua ngón tay của mình - một cú chạm, trượt hoặc miết ngón tay.
Khi iPhone trở nên phổ biến, nhiều đối thủ của Apple cũng nhanh chóng tạo ra những trình duyệt mobile có khả năng tải đầy đủ nội dung website như trên PC chứ không chỉ là những trang WAP đơn sơ đến nhàm chán. Nói chung, trình duyệt Safari di động đã gây một sự ảnh hưởng cực kì lớn đến cách mà các trang web được thiết kế ngày nay.
Nói về việc mình được Apple nhận vào làm, Tolmasky kể rằng anh được công ty liên hệ 6 tháng trước khi tốt nghiệp với tấm bằng khoa học máy tính từ Đại học Nam California. Bên nhân sự của Apple chú ý đến Tolmasky bởi vì anh là một thành viên trong cộng đồng nhà phát triển web sử dụng các tiêu chuẩn của WebKit - bộ nguồn dựng hình ảnh được dùng trong Safari cũng như Chrome. Lúc đó cộng đồng này còn rất nhỏ chứ không lớn mạnh như hiện nay.
Apple muốn Tolmasky bắt đầu công việc ngay lập tức, tuy nhiên anh chọn cách học cho xong các khóa tài trường. Đến khi anh chuẩn bị vào làm chính thức trong quý 1 năm 2006 thì Jobs lại có một kì nghỉ dài đến cả tháng, thế nên Tolmasky phải đợi đến khi Jobs quay về để nhận lời chúc mừng từ vị CEO này rồi mới bắt đầu công việc của mình. Tolmasky nói: "Ông (Jobs) cực kì kín tiếng về dự án, và tất nhiên ông sẽ cực kì nghi ngờ một tên nhóc chỉ mới 20 tuổi".
Tolmasky cho biết anh và nhóm phát triển iPhone làm việc trong một khu vực "hẻo lánh" thuộc trụ sở chính của Apple. Trong dự án bí mật này có hai bộ phận: nhóm phần cứng và nhóm phần mềm, cả hai đều làm việc động lập với nhau để tránh làm rò rỉ thông tin. Jobs họp với đội ngũ này ít nhất hai lần một tuần.
Trong nhóm phần mềm lại chia nhỏ thành hai nhóm khác: nhóm chuyên về web và nhóm chuyên về app. Đội ngũ của Tolmasky tất nhiên thuộc về mảng web và lúc đó chỉ có 5 người làm việc cùng nhau. "Mỗi một thứ trong đây cơ bản là một người", Tolmasky nói trong lúc gõ ngón tay vào một số icon trên chiếc hộp đựng iPhone đời đầu tiên. Và mặc dù nội bộ nhóm có hợp tác với nhau nhưng mỗi một ứng dụng đều có một người lãnh đạo riêng.
Tolmasky cũng dành ít thời gian để nói về cách mà những ứng dụng và tính năng khác của iPhone được tạo ra. Ví dụ như bàn phím ảo trên iPhone thực chất là kết quả từ một cuộc thi nhỏ do Jobs tổ chức. Vị CEO khi đó không hài lòng với những nguyên mẫu bàn phím dùng cho iPhone, và đã có lần ông giao cho cả nhóm phải tập trung vào làm việc với bàn phím trong cả một tuần. Một kĩ sự thuộc nhóm của Tolmasky đã thắng cuộc thi này và kể từ đó trở đi anh ấy chỉ ngồi phát triển bàn phím cho iPhone mà thôi.
Ứng dụng bản đồ trên iPhone cũng có câu chuyện của riêng nó. Ít người biết được rằng Jobs muốn có một ứng dụng bản đồ trên iPhone chỉ vài tuần trước khi mẫu điện thoại này được giới thiệu tại sự kiện v hồi tháng 1/2007. Một đồng nghiệp khác của Tolmasky chịu trách nhiệm viết phần mềm này và anh đã phải làm việc liên tục để tạo radc một app bản đồ chạy được cho bài thuyết trình của Jobs. "Chỉ trong một tuần anh ấy đã tạo ra một thứ chạy được, đến tuần thứ hai anh ta có một sản phẩm để khoe với mọi người tại Macworld. Đó là hiệu ứng mà Jobs có thể gây ảnh hưởng lên bạn: Đây là thứ quan trọng, điều đó phải xảy ra, và anh làm nó đi".
Một câu chuyện vui khác được Tolmasky kể đó là trong nhóm thiết kế iPhone cũng có một người khác tên là Steve, trùng tên với Steve Jobs. Việc này khiến một số thành viên bị rối trong các cuộc họp. "Đến lúc Steve Jobs cảm thấy quá bực mình và ông nói 'Biết gì không, kể từ bây giờ anh sẽ mang tên Margaret'. Thế là từ đó trở đi, mọi người trong nhóm đều gọi anh chàng thiết kế này là Margaret".
Bây giờ thì Tolmasky đã 29 tuổi và đang sống ở San Francisco. Anh rời Apple vào tháng 12 năm 2007 để thành lập một doanh nghiệp của riêng mình để theo đuổi mảng game di động. Với cái tên 280 North, công ty khởi nghiệp này viết ra một bộ công cụ giúp lập trình viên phát triển game dành cho điện thoại một cách dễ dàng hơn. Motorola đã mua lại công ty của Tolmasky cách đây 4 năm với giá 20 triệu USD.
Anh kể anh rời công ty bởi vì sau khi iPhone ra mắt, nó đã trở thành một thứ quá thành công và nhóm xây dựng iPhone phải phát triển lên, thứ tự ưu tiên của các công việc cũng thay đổi. Nó không còn mang lại cảm giác của một công ty khởi nghiệp nữa, thế nên Tolmasky rời đi và mở công ty riêng.
Hiện Tolmasky đang tập trung vào những game có thể tận dụng hệ thống cảm biến thông minh trên smartphone ngày nay, ví dụ như gia tốc kế hay con quay hồi chuyển. Bonsai Slice là tựa game mới nhất của Tolmasky và nó được phát triển bởi 5 lập trình viên. Thao tác trong game sẽ bao gồm việc vẫy vẫy chiếc iPad như là đang sử dụng game để cắt lấy những vật thể trên màn hình.Nguồn: New York Times
Đại học California phát triển loại vật liệu nhẹ, siêu bền lấy cảm hứng từ cấu trúc càng của tôm tít
Một loại vật liệu nhẹ, siêu bền vừa được phát hiện ra nhờ vào sát thủ săn mồi của tự nhiên. Một con tôm tít công (còn gọi là tôm tích, tôm thuyền, tôm búa) nhỏ bé và đầy màu sắc nhưng lại sở hữu chiếc càng có thể búng ra với gia tốc của viên đạn .22 cal (khoảng 5,5 mm). Mới đây, nhóm các nhà nghiên cứu thuộc Đại học California đã phát triển thành công loại vật liệu có cấu trúc lấy cảm hứng từ càng của tôm tít. Kết quả của nghiên cứu hứa hẹn sẽ cho ra đời một loại vật liệu nhẹ, siêu bền có thể được sử dụng trong ngành công nghiêp hàng không vũ trụ hay sản xuất xe hơi.
Với chiều dài thân từ 10 đến 15 cm, tôm tít không phải là loài giáp sát lớn nhất đại dương, nhưng nó lại có những khả năng đặt biệt khác. Với hai chiếc càng linh hoạt của mình, tôm tít có thể gây choáng thậm chí là giết chết con mồi mà kông cần chạm vào. Tôm tít thường đánh những chiếc càng của mình tạo thành những tiếng tách tách như một cách giao tiếp với đồng loại. Đối với kẻ thù, đây là âm thanh như muốn báo hiệu rằng: "Hãy tránh xa ra."
Âm thanh tách tách này được phát ra từ loại vũ khí nguy hiểm mà tôm tít sở hữu. Tôm tít dùng 2 chiếc càng giống như 2 cái dùi cui để búng về phía con mồi với gia tốc nhanh hơn gia tốc của một viên đạn .22 cal và tạo ra một lực có độ lớn gấp 1000 lần so với trọng lượng của chính nó. Theo đo đạc, lực búng của một con tôm tít dưới nước có thể lên tới 91 kg. Với 2 chiếc càng, tôm tích có thể hạ gục được nhiều loài giáp xác khác kể cả những con cua với lớp vỏ cứng.
Với lực búng của càng vô cùng lớn, việc nuôi một con tôm tít trong một chiếc hồ kính không phải là điều đơn giản do nó hoàn toàn có thể làm vỡ cả chiếc hồ thủy tinh. Người chủ sở hữu phải dùng một chiếc hồ nuôi đặc biệt được gia cố chắc chắn mới có thể nuôi dưỡng loài động vật này.
Đồng thời, với tốc độ bung càng cực nhanh, tôm tít tạo ra một bong bóng khí ở khoảng giữa nó và con mồi. Khi bong bóng khí này vỡ ra sẽ hỗ trợ thêm một lực tác động vào con mồi khiến nó có thể bị choáng hoặc thậm chí là bị giết chết.
Nhưng vấn đề gây sự tò mò cho các nhà nghiên cứu tại Đại học California là nhờ đâu mà tôm tít có thể búng một lực lớn hơn trọng lượng của nó tới hàng nghìn lần mà chiếc càng vẫn chịu được mà không bị gãy? Câu hỏi đặt ra là tại sao lại như vậy?
Cấu trúc xoắn đinh ốc của lớp vỏ càng tôm tít
Trong những nghiên cứu trước đây, nhóm đã phát hiện được rằng chiếc càng được tạo thành từ nhiều lớp cuticle chồng chất lên nhau với các lớp endocuticle bên trong. Cấu trúc này thực chất là sự sắp xếp xoắn ốc của các thớ khoáng chất xơ. Từng lớp đan xen nhau và được xếp xoáy tròn hướng vào nhau hình thành nên một vòng xoắn ốc. Chính cấu trúc hình xoắn ốc này đã giúp hấp thụ phản lực khi chiếc càng được búng ra.
Dựa trên cấu trúc càng của tôm tít, các nhà nghiên cứu đã chế tạo nên một cấu trúc xoắn ốc tương tự bằng vật liệu sợi tổng hợp carbon epoxy. Mỗi lớp sợi được xếp thành từng nhóm 3 sợi đặt với 3 góc độ khác nhau từ 10 đến 25 độ. Lớp này nối tiếp lớp khác tạo thành một cấu trúc xoắn ốc hoàn chỉnh.
Sau đó, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm của loại vật liệu mới với 2 loại vật liệu chuyên dụng khác. 2 loại vật liệu được mang ra so sánh cũng được chế tạo thành từng lớp nhưng được xếp song song hoặc xen kẽ. Cả 3 loại vật liệu sẽ được thông qua hệ thống kiểm tra xung kích thường dùng trong ngành công nghiệp máy bay.
Kết quả cho thấy loại 2 vật liệu có cấu trúc song song và đan xen bị thiệt hại nặng hoặc hư hại hoàn toàn. Trong khi đó, nhóm nghiên cứu cho biết loại vật liệu lấy cảm hứng từ tôm tít, dù bị hư hại một số sợi carbon, nhưng vẫn có mức độ hư hại chung ít hơn 20% so với 2 loại vật liệu so sánh.
Đó chính là nhờ vào việc sắp xếp các lớp sợi theo hình xoắn ốc cho phép lực tác động có thể phân tán lực tác động trong toàn bộ cấu trúc mà không tập trung tại 1 điểm. Đây chính là mấu chốt khiến loại vật liệu mới này có thể chịu được lực nén và có kết quả khả quan sau bài kiểm tra.
Giáo sư David Kisailus trưởng nhóm nghiên cứu tại Đại học California
Theo nhóm nghiên cứu, loại vật liệu tổng hợp lấy cảm hứng từ tôm tít có thể được ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ hoặc sản xuất xe hơi. Ngoài ra, nó còn có thể được sử dụng để chế tạo các loại áo giáp, nón bảo hộ,... với độ bền cao hơn so với các loại vật liệu thường được sử dụng hiện nay. Không chỉ vậy, nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục xây dựng cấu trúc càng của tôm tít bằng mô hình máy tính hứa hẹn sẽ phát hiện thêm nhiều loại đặc điểm mới mẻ khác.
David Kisailus, giáo sư kỹ thuật tại Đại học Californa, thành viên danh dự tại Viện hàn lâm Khoa học Mỹ, cho biết: "Chúng ta càng nghiên cứu nhiều về các loài động vật giáp xác bé nhỏ thì sẽ càng nhận được nhiều điều thú vị về kết cấu của nó nhằm giúp cải thiện nhiều thứ trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta."
[Mỗi tuần 1 phát minh] Nhìn lại chặng đường phát triển 140 năm của pin năng lượng Mặt Trời
Hiện nay, việc khai thác và sử dụng năng lượng mặt trời không còn là vấn đề quá xa lạ đối với mỗi người chúng ta. Năng lượng mặt trời là một trong những loại năng lượng xanh hứa hẹn sẽ được áp dụng rộng rãi trong cuộc sống của con người trong tương lai. Đây là một nguồn năng lượng dường như vô tận, dễ dàng khai thác sử dụng và giúp bảo vệ được môi trường sống của con người. Và dĩ nhiên, pin năng lượng mặt trời chính là một bộ phận quan trọng trong việc sử dụng nguồn năng lượng của tương lai này. Chuyên mục "Mỗi tuần 1 phát minh" tuần này sẽ điểm lại những cột mốc quan trọng trong quá trình hình thành và phát triển của pin mặt trời.
Mọi chuyện bắt đầu từ phát hiện hết sức tình cờ của kỹ sư Smith...
Mở đầu
Kỹ sư người Anh Willoughby Smith (1828-1891), người đầu tiên phát hiện ra hiện tượng quang điện
Mọi chuyện bắt đầu với Willoughby Smith (1828-1891), một kỹ sư điện người Anh. Năm 1848, Smith bắt đầu làm việc cho công ty điện Gutta Percha với công việc chính là phát triển dây điện tín bằng sắt và đồng. Năm 1849, ông tham gia quản lý các dữ án dây điện tín lắp đặt ngầm và ông việc của ông vẫn tiếp tục như thế trong suốt vài thập kỷ sau đó. Mãi cho tới...
Năm 1873, Smith phát triển phương pháp kiểm tra tính liên tục của dây dẫn đã được lắp đặt ngầm dưới lòng đất. Để chế tạo mạch điện kiểm tra, ông cần một loại bán vật liệu có điện trở cao và cuối cùng, ông đã chọn selen. Trên lý thuyết của Smith, selen hoàn toàn thích hợp với yêu cầu do ông đặt ra. Tuy nhiên, Smith đã phát hiện ra một vấn đề nảy sinh là: Vào ban đêm, các thanh selen hoạt động đúng với yêu cầu của Smith. Độ dẫn điện của selen tăng lên đáng kể khi tiếp xúc với ánh sáng mạnh.
Để kiểm chứng lại nguyên nhân, Smith đã đặt thanh selen vào bên trong chiếc hộp có nắp trượt. Khi nắp được đóng kín và không có ánh sáng lọt vào, thanh selen có điện trở cao nhất và thực hiện đúng nhiệm vụ ngăn cản dòng điện. Nhưng khi chiếc nắp được trượt ra để ánh sáng tràn vào, dòng điện chạy qua ngày càng được tăng cường và tăng theo cường độ ánh sáng chiếu vào.
Khi đó, Smith đã đăng tải phát hiện của mình trên tạp chí Nature với nội dung "Tác động của ánh sáng lên selen thông qua quá trình truyền tải dòng điện". Bài báo cáo đã gây nên sự chú ý đối với nhiều nhà khoa học trên khắp Châu Âu thời bấy giờ. Với nghiên cứu của mình, Smith được công nhận là người đầu tiên khám phá ra chất quang điện của nguyên tố selen. Khám phá này đã tạo tiền đề cho việc chế tạo ra pin mặt trời sau này.
Năm 1874, nhà khoa học người Scotland với các định luật điện từ nổi tiếng, James Clerk Maxwell đã viết rằng cho một người cộng sự của mình với nội dung rằng: "Tôi tận mắt chứng kiến tác dụng của ánh sáng đối với Selen. Điều đó thật bất ngờ. Đồng nung nóng không thể có phản ứng tương tự được. Đó là một điều tuyệt vời của Mặt Trời."
Khám phá ra hiệu ứng quang điện trong vật liệu rắn
Tiếp đó, Smith đã thực hiện hàng lọat thí ngiệm để xác định xem bản chất ánh sáng mặt trời đã tác dụng như thế nào lên thanh selen? Tác dụng nhiệt hay tác dụng quang. Trong một thí nghiệm, ông đã đặt thanh selen vào trong một máng cạn chứa nước. Nước trong máng có tác dụng ngăn chặn nhiệt độ từ mặt trời nhưng vẫn giữ lại tác dụng của ánh sáng lên thanh selen.
Kết quả của thí nghiệm nói trên cho thấy, khi đã loại vấn đề nhiệt và chỉ giữ lại ánh sáng từ Mặt Trời, phản ứng của thanh selen vẫn giống như lần đầu Smith phát hiện ra. Và cuối cùng, ông đã đi đến kết luận rằng: Điện trở của selen thay đổi theo cường độ ánh sáng.
Sau Smith, trong số nhiều nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu tác dụng của ánh sáng lên selen có 2 nhà khoa học tại Anh: giáo sư William Grylls Adams và học trò của ông là Richard Evans Day. Trong suốt cuối những năm 1870, 2 người đã thực hiện rất nhiều thí nghiệm với selen. Một trong số những thí nghiệm đó là thắp một cây nến đặt cách thanh selen đã qua sử dụng 1 inch.
Khi ngọn nến vừa được thắp lên, kim trên thiết bị đo điện lặp tức có phản ứng. Khi ánh sáng từ cây nến bị che lại, kim trên thiết bị đo điện lập tức trở về vị trí số 0. Phản ứng nhanh chóng này đã một lần nữa củng cố kết luận của Smith rằng: Chính ánh sáng mới là tác nhân chính ảnh hưởng đến tính dẫn điện của thanh selen. Vì nếu có ảnh hưởng của tác dụng nhiệt thì cây kim trong thiết bị đo điện sẽ dịch chuyển từ từ mà không tăng giảm đột ngột.
Nhóm 2 nhà nghiên cứu này cảm thấy mình đã khám phá ra một vấn đề hoàn toàn mới chưa từng có trước đó: Ánh sáng có khả năng gây ra "một dòng điện" trên một loại chất rắn. Adams và Day đã gọi tên dòng điện sản sinh nhờ ánh sáng là "quang điện".
Mô đun đầu tiên
Vài năm sau đó, nhà phát minh người Mỹ Charles Fritts đã tạo nên một bước tiến lớn trong công nghệ khi chế tạo thành công một mô đun quang điện đầu tiên trên thế giới. Với mô đun đầu tiên, Fritts đã phủ một lớp mỏng và rộng lên một chiếc dĩa kim loại. Sau đó, ông đã dùng một lá vàng cực mỏng và bán trong suốt để bao phủ lên chiếc dĩa. Theo báo cáo của Fritts, mô đun selen do ông chế tạo có thể tạo ra một dòng điện "liên tục, ổn định và có cường độ đáng kể,... không chỉ với ánh sáng ban ngày, ánh sáng yếu mà còn hoạt động với cả ánh sáng bóng đèn.
Với thành công của mình, Frotts đã lạc quan dự đoán rằng mô hình các tấm quang điện của ông có thể thay thế được phương pháp tạo ra điện bằng cách đốt than vốn đang được sử dụng phổ biến bấy giờ. Tuyên bố của ông ra đời 3 năm sau khi Thomas Edison chế tạo ra phương pháp sản xuất điện bằng nhiệt lượng từ đốt nhiên liệu hóa thạch như than, dầu,...
Tiếp theo, Fritts đã gởi một tấm quang điện của mình cho Werner von Siemens, nhà phát minh với danh tiếng sánh ngang với Edison vào thời đó. Trước dòng điện mà tấm quang điện của Fritts tạo ra được, Siemens và các nhà khoa học Đức đã rất ấn tượng. Họ đã đồng loạt trình bày tấm quang điện cho Viện hàn lâm khoa học hoàng gia Phổ. Siemens đã báo cáo với giới khoa học trên thế giới rằng: "Mô đun của người Mỹ trình bày với chúng tôi, lần đầu tiên có thể chuyển đổi trực tiếp năng lượng của ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện."
Siemens đã nhận định rằng quang điện chính là khám phá khoa học quan trọng và sâu rộng nhất. James Clerk Maxwell (1831-1879), nhà vật lý người Scotland nổi tiếng với các định luật cơ bản về điện trường, đã rất đồng tình với nhận định của Siemens. Maxwell đã ca ngợi công trình nghiên cứu quang điện như là "một đóng góp vô giá đối với khoa học."
Không chỉ Siemens mà cả Maxwell vẫn chưa tìm ra lời giải thích để lý giải cho hiện tượng quang điện
Dù vậy, cả Siemens và Maxwell vẫn chưa thể hiểu được bản chất của hiện tượng quang điện. Maxwell tự hỏi rằng: "Phải chăng các bức xạ Mặt Trời là nguyên nhân của vấn đề hay nó gây ra các biến đổi hóa học trên thanh selen? Và dĩ nhiên, Siemens cũng chưa lý giải được bản chất của hiện tượng trên và ông đã kêu gọi "thực hiện một cuộc điều tra kỹ lưỡng để xác định căn nguyên hiện tượng quang điện của thanh selen phụ thuộc vào những yếu tố nào?"
Có rất ít các nhà khoa học đã hưởng ứng lời kêu gọi của Siemens. Nguyên nhân là do phát hiện ra quang điện có vẻ là trái với những hiểu biết của con người về khoa học. Vào thời bấy giờ, người ta chỉ biết tới việc nhiệt năng có thể chuyển đổi thành điện năng nhờ vào phát hiện trước đó của Edison. Còn thanh selen của Adams và Day hay "chiếc dĩa ma thuật" của Fritts bị cho là phản khoa học và không thể là sự thật do không dùng nhiệt lượng để có điện. Vì vậy, phần lớn các nhà khoa học đều từ chối tiếp tục nghiên cứu hiện tượng quang điện.
Tuy nhiên, vẫn có một nhà khoa học "dũng cảm": George M. Minchin, giáo sư toán học ứng dụng tại trường cao đẳng kỹ thuật hoàng gia Ấn Độ. Minchin đã bắt tay vào nghiên cứu để lý giải hiện tượng quang điện. Hành động của Minchin đã bị giới khoa học bấy giờ cho là phản khoa học và là một việc làm điên rồ. Trên thực tế, Minchin đã tiến rất gần tới việc giải thích được tác động của ánh sáng lên thanh selen. Dù vậy, vẫn chưa có một lời giải thích thỏa đáng nào được đưa ra.
Cộng đồng khoa học thời của Minchin đã bác bỏ tiềm năng khai thác quang điện sau khi nhìn thấy kết quả từ 1 thử nghiệm của Minchin. Trong thử nghiệm, Minchin đã đặt mô đun quang điện vào trong một chiếc hộp bằng kính đen và đo lường nhiệt lượng bên trong chiếc hộp.
thực hiện thử nghiệm bằng cách đặt mô đun quang điện trong một chiếc hộp bằng kính màu đen để hấp thụ ánh sáng mặt trời do Minchin thực hiện. Minchin đã lập luận rằng: "Rõ ràng là chiếc hộp bằng kính đen đã hấp thu tất cả các dạng năng lượng trong tia sáng mặt trời và chuyển thành nhiệt năng trong lòng hộp. Tuy nhiên, có thể điều này chưa chính xác."
Minchin tin rằng: "có thể có một số dạng năng lượng Mặt Trời không bị hấp thu bởi các bề mặt màu đen. Và còn một cái gì đó cần phải khám phá ra. Chỉ khi nào khoa học có thể đo lường được năng lượng của các bước sóng khác nhau thì vấn đề quang điện mới được giải quyết."
Phát kiến quan trọng của Einstein
Cùng quan điểm với Minchin, Albert Einstein cho rằng khoa học đương thời vẫn chưa phát hiện và đo lường tất cả những dạng năng lượng truyền từ Mặt Trời đến Trái Đất. Trong một nghiên cứu táo bạo được xuất bản vào năm 1905, Einstein đã nêu ra một thuộc tính của ánh sáng mà các nhà khoa học trước đó không công nhận. Ông đã phát hiện ra rằng ánh sáng bao gồm các "gói" năng lượng và ông gọi đó là quanta (hiện nay là các photon).
Thêm một đóng góp của Einstein cho sự phát triển của nhân loại với lý thuyết lượng tử ánh sáng, mở đường cho các nghiên cứu quang điện sau này.
Đúng với những gì Minchin dự đoán, Einstein lập luận rằng lượng năng lượng mà các quanta ánh sáng sẽ được biểu hiện dưới các hình thức khác nhau và phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng. Một cách cụ thể hơn, bước sóng càng ngắn, năng lượng càng lớn. Bước sóng ngắn nhất có thể mang năng lượng nhiều gấp 4 lần so với bước sóng dài nhất.
Mô tả táo bạo của Einstein về bản chất ánh sáng, kết hợp với việc phát hiện ra electron đã làm cho hàng loạt nhà khoa học bắt đầu nghiên cứu kỹ hơn về tác động của ánh sáng. Tất cả những điều này đều là bước ngoặc cho sự phát triển của quang điện trong thế kỷ 19. Tất cả những bí ẩn trước đó xoay quanh ánh sáng mặt trời và quang điện đã có thể được lý giải trong khuôn khổ khoa học.
Trong những loại vật liệu như selen, các photon mang đủ năng lượng cần thiết có khả năng tác động vào những electron liên kết yếu và khiển nó di chuyển khác với quỹ đạo ban đầu. Khi dây dẫn điện được gắn với thanh selen, các electron được giải phóng bới năng lượng photon sẽ di chuyển trong dây dẫn và tạo thành dòng điện. Các thí nghiệm trong thế kỷ 19 bắt đầu gọi hiện tượng trên là quang điện.
Việc lý giải một cách rõ ràng hiện tượng quang điện đã kích thích các nhà khoa học nghiên cứu sâu hơn nhằm tìm phương pháp tạo ra quang điện dưới quy mô công nghiệp. Từ đó thực hiện ước mơ khai thác nguồn năng lượng sạch và vô tận từ Mặt Trời.
Tiến sĩ Bruno Lange, nhà khoa học người Đức từng thiết kế nên mô đun quang điện tương tự như Fritt vào năm 1931 cũng đã từng dự đoán rằng: "Trong một tương lai không xa, hàng nghìn mô đun quang điện sẽ được tạo ra nhằm chuyển đổi quang năng thành điện năng. Điều này có thể thay thế các nhà máy thủy điện hay nhiệt điện, có thể tạo nên những chiếc xe hơi năng lượng mặt trời và thậm chí là có thể sử dụng cho mỗi hộ gia đình."
Dù vậy, do pin năng lượng mà Lange chế tạo hoạt động kém hiệu quả hơn so với phiên bản của Fritt, chỉ chuyển hóa được khoảng 1% năng lượng từ ánh sáng Mặt Trời thành điện năng. Điều này không đủ để biện minh cho tính khả thi khi khai thác năng lượng Mặt Trời trên quy mô công nghiệp.
Những nhà tiên phong trong việc tạo ra quang điện đã gặp phải thất bại so với hy vọng ban đầu được đặt ra. Dù vậy, tất cả những nỗ lực của họ không hẳn là hoàn toàn vô ích. Một người cùng thời với Minchin còn dự đoán rằng "sẽ có lúc con người sẽ có thể thu được năng lượng từ Mặt Trời với hiệu suất cao và thậm chí là lưu trữ chúng. Điều này sẽ làm cho động cơ hơi nước và các loại động cơ khác hoàn toàn tuyệt chủng."
Khoảng thời gian tiếp theo, không có một bước đột phá nào được ghi nhận trong việc khai thác quang điện. Thậm chí, người đứng đầu của tập đoàn năng lượng Westinghouse còn cho rằng: "pin năng lượng Mặt Trời sẽ không thể nào hấp đẫn các kỹ sư cho tới khi hiệu suất chuyển đổi từ quang năng thành điện năng đạt ít nhất là 50%.
Các tác giả của quyển sách Photoelectricity and Its Applications (Quang năng và những ứng dụng của nó) xuất bản vào năm 1949 đã đưa ra một dự đoán khá bi quan rằng: "Chỉ khi nào trong tương lai phát hiện ra một loại vật chất mới thì pin quang điện mới có thể khai thác năng lượng Mặt Trời cho các mục đích hữu ích cho con người."
Pin năng lượng Mặt Trời hoàn thiện đầu tiên
Gerald Pearson, nhà khoa học tại phòng thí nghiệm Bell
Mọi chuyện xoay quanh việc khai thác quang điện tưởng chừng như đã chấm dứt mãi cho tới khi các nhà nghiên cứu phát hiện ra các khả năng của Silic. Đây là bước ngoặc lớn trong sự phát triển của pin Mặt Trời. Các nhà nghiên cứu đã vô tình phát hiện ra khả năng này trong quá trình chế tạo ra các bóng bán dẫn silic - thành phần chính của mọi thiết bị điện tử ngày nay.
2 nhà khoa học là Calvin Fuller và Gerald Pearson thuộc phòng thí nghiệm nổi tiếng Bell Laboratories (hiện nay là phòng thí nghiệm AT&T), đều là những nhà tiên phong trong việc chế tạo điốt bán dẫn silic từ hình thành các lý thuyết ban đầu đến thực tiễn chế tạo. Pearson được các đồng nghiệp mô tả là một con người "thực nghiệm của thực nghiệm". Còn Fuller, một nhà hóa học đã đóng góp một phần không nhỏ với việc phát hiện ra các chất bổ sung thêm vào silic làm cho nó từ một chất kém dẫn điện trở thành một chất dẫn điện ưu việt.
Trong nghiên cứu, Fuller đã cung cấp cho Pearson một mẩu silic có chứa một lượng nhỏ gali. Sự có mặt của gali làm cho silic tích sẵn tích điện dương. Theo công thức của Fuller, khi Pearson nhúng mẫu silic chứa gali vào trong bể chứa liti nóng, phần silic ngập trong dung dịch sẽ tích điện âm. Tại vị trí tiếp giáp giữa phần tích điện âm và phần tích điện dương, một điện trường bền sẽ được tạo thành. Đây chính là cấu trúc p-n nơi tất cả các hoạt động điện diễn ra. Cấu trúc chuyển tiếp p-n chính là thành phần trung tâm của điốt bán dẫn và của cả pin năng lượng Mặt Trời.
Trong quá trình kiểm tra mẫu silic pha gali, Pearson đã kết nối mẫu silic pha gali với dây dẫn, đặt nó dưới bóng đèn để chiếu sáng mẫu vật và dùng ampe kế để đo lường. Và trong thí nghiệm này xuất hiện một hiện tượng khiến Pearson hết sức ngạc nhiên... Một dòng điện được tạo ra khi ánh đèn chiếu vào mẫu silic. Đây là phát hiện ngẫu nhiên nhưng vô cùng quan trọng cho pin năng lượng Mặt Trời hiện nay.
Cấu trúc chuyển tiếp p-n, thành phần quan trọng nhất của điốt bán dẫn. Tiền đề chế tạo thành công pin năng lượng Mặt Trời hoàn thiện
Trong khi Fuller và Pearson đang nghiên cứu cải tiến các điốt bán dẫn, một nhà khoa học khác cũng thuộc phòng thí nghiệm Bell, Daryl Chapin bắt đầu nghiên cứu việc năng lượng trong pin bị suy giảm khi sử dụng tại những khu vực có độ ẩm cao. Trong bất cứ khí hậu nào khác, loại pin khô truyền thống sẽ thực hiện tốt chức năng của mình. Duy chỉ tại những vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, vòng đời của pin trở nên ngắn hơn so với khi sử dụng tại các vùng khí hậu khác.
Phòng thí nghiệm giao nhiệm vụ cho Chapin tìm một loại pin năng lượng khác khả thi hơn như năng lượng gió, máy phát điện nhiệt, hơi nước,... Chapin đã đề xuất phát triển pin năng lượng Mặt Trời và đề xuất đã được phòng thí nghiệm chấp thuận.
Vào cuối tháng 2 năm 1953, Chapin bắt đầu thực hiện nghiên cứu quang điện. Để có thể đưa một tấm pin Mặt Trời vào khai thác thương mại, Chapin đặt ra mục tiêu là phải tạo ra được một tấm pin có thể tạo ra được dòng điện công suất 4,9 W trên mỗi mét vuông và hiệu suất chuyển đổi từ quang năng sang điện năng là cao nhất. Việc nghiên cứu của Chapin đã lan tới tai của Pearson. Ông đã nói với Chapin về phát hiện tình cờ của mình và đưa cho Chaplin mẫu silic pha gali.
Ngay lập tức, Chapin tiến hành thử nghiệm dưới ánh sáng Mặt Trời và nhận thấy phát hiện của Pearson là hoàn toàn chính xác. Theo đo lường của Chapin, pin Mặt Trời bằng mẫu Silic do Pearson cung cấp có hiệu suất chuyển đổi từ quang năng sang điện năng là 2,3%, lớn gấp 5 lần so với pin bằng Selen. Kể từ lúc đó, Chapin chuyển sang tập trung nghiên cứu phát triển pin Mặt Trời bằng silic.
Dựa trên các tính toán giả thuyết của mình, Chapin dự đoán pin Mặt Trời bằng silic có thể khai thác năng lượng Mặt Trời với hiệu suất lên tới 23% nếu đạt điều kiện lý tưởng. Tuy nhiên, mục tiêu ban đầu do ông đặt ra là hiệu suất chuyển đổi vào khoảng 6%. Đây là ngưỡng mà các kỹ sư thời bấy giờ đặt ra nếu muốn tạo thành một loại pin quang điện và coi nó là một nguồn năng lượng điện thực sự.
Callvin S. Fuller, đang phủ một lớp Bo lên Silic để tạo thành nên pin năng lượng Mặt Trời hoàn thiện đầu tiên trên thế giới.
Tuy nhiên, dù đã thực hiện rất nhiều thử nghiệm với các phương pháp khác nhau, Chapin vẫn chưa có tiến triển so với ban đầu. Có những trở ngại xuất hiện và dường như không thể vượt qua. Và Chapin tìm lại những lý thuyết lượng tử ánh sáng của Enstein cũng như các nghiên cứu về bán dẫn trước đó của Pearson và Fuller. Cuối cùng, ông nhận ra một điều rằng cần phải nhờ đến sự giúp đỡ của Fuller nhằm đưa cấu trúc chuyển tiếp p-n càng gần với bề mặt pin càng tốt. Bên cạnh đó, Chapin nhận thấy bề mặt của tấm silic quá sáng bóng nên sẽ phản xạ lại một lượng ánh sáng đáng kể. Do đó, ông chọn cách phủ một tấm plastic mờ. Tiếp theo, ông phủ một lớp Bo lên trên bề mặt trên cùng của tấm pin quang điện để có thể thu được nhiều photon hơn.
Và kết quả cuối cùng là tấm pin mặt trời đúng như mục tiêu của Chapin đặt ra - có hiệu suấ chuyển đổi 6%. Nhóm 3 nhà khoa học đã báo cáo công trình nghiên cứu với Viện hàn lâm khoa học quốc gia về những thành công đạt được.
Nhóm 3 nhà khoa học trong một thí nghiệm với pin năng lượng Mặt Trời (Từ trái qua: Pearson, Chapin và Fuller)
Ngày 25 tháng 4 năm 1954, giám đốc của phòng thí nghiệm Bell đã chính thức giới thiệu tấm pin Mặt Trời cho giới báo chí. Đó là một bảng chứa các tế bào quang điện có thể tạo ra một lượng điện năng để quay một đu quay Ferris đường kính 21 inch. Ngày hôm sau tại Washington, các nhà khoa học tại Bell đã dùng nguồn quang điện thu được để chạy một chiếc máy thu thanh, phát giọng nói và những bài hát trước sự chứng kiến của các nhà khoa học hàng đầu từ khắp nước Mỹ. Các tờ báo tại Mỹ đã gọi đây là nhiên liệu vô tận và có thể thay thế cho than đá, dầu và sánh ngang với uranium.
Mẫu quảng cáo pin năng lượng Mặt Trời đầu tiên của phòng thí nghiệm Bell
Cuối cùng thì pin năng lượng Mặt Trời đã chính thức là một nguồn năng lượng mới cho con người. Kể từ đó cho đến hiện nay, pin năng lượng Mặt Trời tiếp tục được cải tiến và hoàn thiện nhằm nâng cao hiệu suất làm việc nhưng phương pháp chế tạo đơn giản và có giá thành thấp. Vô số phương pháp đã được phát triển và áp dụng để cuối cùng là những tấm pin năng lượng Mặt Trời như chúng ta thấy hiện nay.
Google đang thử nghiệm việc ra lệnh giọng nói trên toàn hệ thống, nút Google thay cho nút Home
Ảnh mô phỏng tính năng "luôn luôn lắng nghe"
Trên một vài thiết bị Android hiện nay chúng ta có thể nói "OK Google" khi đang ở ngoài màn hình chính để ra lệnh cho máy thực hiện một số thao tác nhất định. Trong thời gian tới, theo nguồn tin của trang Android Police, Google sẽ cho phép chúng ta dùng tính năng này không chỉ ở homescreen mà ở mọi nơi trong hệ thống. Điều đó có nghĩa là chiếc smartphone, tablet của bạn sẽ luôn lắng nghe xem bạn có ra lệnh gì không, nếu có thì đưa ra những hành động tương ứng. Không dừng lại ở đó, việc "luôn luôn lắng nghe" còn có khả năng phản hồi theo ngữ cảnh hoặc đề xuất tác vụ cần làm. Ví dụ như khi bạn đang mở trình duyệt ảnh, bạn có thể ra lệnh "share this photo" để chia sẻ tấm ảnh đang xem hoặc "open editor" để bắt đầu chỉnh sửa hình. Còn khi bạn đang chạy Gmail, máy có thể đề nghị bạn trả lời thư hoặc tìm kiếm giờ giấc sự kiện được nói đến trong thư.
Google cũng được cho là đang thử nghiệm các nút điều hướng mới (nút ảo nằm dưới cạnh màn hình), trong đó bao gồm một nút "Google" để thay thế nút home truyền thống. Khi chạm vào nút này thì ứng dụng tìm kiếm sẽ được gọi lên ngay tức thì. Vậy làm sao để người dùng có thể quay lại homescreen của mình? Nguồn tin nói rằng chúng ta có thể truy cập vào thành phần này thông qua nút Recent Apps với thiết kế mới. Nút này không chỉ đơn giản liệt kê những phần mềm đã chạy trong thời gian gần đây mà nó còn đề xuất những gợi ý tìm kiếm và hiển thị thông tin từ nhiều dịch vụ online khác nhau. Bạn có thể xem thêm về Project Hera tại đây.
Thanh điều hướng mới
Android Police cẩn thận nói thêm rằng tất cả những thứ trên chỉ mới là thử nghiệm của Google và không có gì đảm bảo chúng sẽ được giới thiệu rộng rãi. Google trước đây cũng từng thử nghiệm rất nhiều thứ liên quan đến trải nghiệm Android nhưng chỉ một số được mang vào bản chính thức.
Giao diện kích hoạt tính năng lắng nghe ở khắp mọi nơi trong hệ thốngNguồn: Android Police
Rò rỉ mặt sau của LG G3 với cụm phím được thiết kế mới
Trang GSMArena mới đây đã cho đăng tải hình ảnh chụp mặt sau của chiếc điện thoại được cho là LG G3. Cụm phím điều khiểu ở mặt lưng của máy vẫn còn đó, tuy nhiên nó được làm mới và phẳng hơn một chút so với G2. Nhìn hình so sánh mình đính kèm bên dưới thì anh em sẽ dễ thấy sự khác biệt hơn. Đèn flash nằm cạnh bên camera dường như đã trở thành đèn LED kép, không phải LED đơn như trước đây, còn ở bên trái cụm máy ảnh là một loại cảm biến nào đó. Còn ở tờ giấy phía sau chúng ta thấy một số dòng chữ đề cập đến cấu hình của G3, bao gồm máy ảnh có chống rung quang học (OIS+), bộ nhớ trong 16GB hoặc 32GB, RAM 2GB hoặc 3GB (chưa rõ ý định của LG ra sao, có thể là bản 16GB sẽ đi chung với RAM 2GB và bản 32GB đi kèm RAM 3GB, hoặc chỉ đơn giản là LG chưa quyết định sẽ trang bị RAM 2GB hay 3GB cho mọi phiên bản).
Nguồn: GSMArena
Đăng ký:
Bài đăng
(
Atom
)