• Loading...
 
Những phát minh quan trọng của người Đức đã thay đổi thế giới ngày nay
Ngày xuất bản: 21/06/2019 12:00:00 SA
Lượt xem: 3649

Tuy là nước gây ra cuộc Chiến tranh thế giới thứ hai và nhiều thương đau cho nhân loại nhưng Đức cũng là một trong những quốc gia đóng góp đáng kể cho văn minh nhân loại với nhiều phát minh quan trọng.

Đức là một trong những quốc gia sản sinh ra khá nhiều nhân tài, nhà phát minh lớn của thế giới. Đây cũng là là quốc gia công nghiệp lớn nhất Châu Âu và đi đầu trong nhiều lĩnh vực như y học, hàng không vũ trụ và xe hơi.
Do đó không ngạc nhiên khi nước này có thể sản sinh ra nhiều phát minh vĩ đại, phục vụ cho cuộc sống của con người cho đến ngày nay. Dưới đây là điểm qua một vài phát minh quan trọng mà người Đức đã tạo ra.

Động cơ diesel

Rudolf Diesel sinh năm 1868 tại Paris, Pháp, có bố mẹ là người Đức gốc Bavaria. Ông dành hầu hết tuổi trẻ của mình ở Pháp, Anh và Bavaria. Sau khi lấy bằng kỹ sư vào năm 1880, Diesel trở lại Paris, nơi ông thiết kế và xây dựng một nhà máy làm đá và đông lạnh hiện đại.




Vào thời điểm đó, nước đá được sản xuất bằng động cơ hơi nước. Mặc dù có công suất khá mạnh nhưng động cơ hơi nước không hiệu quả vì 90% năng lượng bị lãng phí. Đó là lý do thôi thúc Diesel bắt tay nghiên cứu một dạng động cơ nhiên liệu đem tới hiệu quả nhiệt cao hơn.

Mục tiêu của Diesel tạo ra một động cơ đốt trong, có khả năng nén không khí cao dựa trên chu trình nhiệt động lực học. Thử nghiệm với hơi nước và hơi amoniac không thành công, Diesel cuối cùng đã tìm được lời giải khi sử dụng nhiên liệu dầu diesel và bơm vào buồng đốt trong giai đoạn cuối của kỳ nén. Nhiên liệu nhanh chóng bị đốt cháy bởi nhiệt độ cao và áp suất của quá trình nén. Quá trình cháy làm giãn nở không khí và đẩy piston sinh công.

Vào năm 1896, Diesel đã trình diễn động cơ đốt trong với hiệu suất lên tới 75%. Cho tới nay đã trải qua cả thế kỷ với nhiều thay đổi và tinh chỉnh nhưng động cơ diesel ngày nay về cơ bản vẫn giống thiết kế năm 1896 của Diesel. Ngày nay động cơ diesel được sử dụng trong nhiều lĩnh vực từ nông nghiệp, xây dựng tới vận tải.

Thiết bị khử trùng trong phòng thí nghiệm (Bunsen Burner)

Thiết bị có tên Bunsen Burner thường được sử dụng phổ biến trong phòng thí nghiệm để đốt nóng hoặc khử trùng vật dụng. Năm 1852, Đại học Heidelberg thuê nhà khoa học nổi tiếng Robert Bunsen làm trưởng phòng hóa học. Để thu hút nhà khoa học này, trường đã hứa sẽ xây dựng một phòng thí nghiệm hóa học mới.





Giống như nhiều thành phố Châu Âu thời đó, Heidelberg lắp đặt các đường ống dẫn khí đốt để thắp sáng đường phố và nhà cửa. Các nhà thiết kế phòng thí nghiệm khi ấy đã thử tận dụng dòng khí đốt đó để chiếu sáng và cho các thí nghiệm.

Khi phòng thí nghiệm bắt đầu được xây dựng, Bunsen cùng với nhà sản xuất nhạc cụ người Đức Peter Desaga đã bắt đầu thiết kế và chế tạo nguyên mẫu một lò đốt trong phòng thí nghiệm chạy bắng khí gas. Bằng cách trộn không khí theo tỷ lệ được kiểm soát trước khi đốt, họ đã tạo ra được một lò đốt không tạo ra bồ hóng.

Năm 1857, Bunsen xuất bản một bài báo mô tả thiết kế lò đốt đặc biệt này. Cho đến nay thiết bị đã được ứng dụng tại hầu hết các phòng thí nghiệm trên khắp thế giới.

Kính hiển vi điện tử

Một trong những phát minh quan trọng của thế kỷ 20, đó là kính hiển vi điện tử. Thiết bị này cho phép phóng to các vật thể lên tới 10 triệu lần và nó đã góp phần thay đổi cách chúng ta nhìn nhận về thế giới.





Năm 1931, nhà vật lý người Đức Ernst Ruska và kỹ sư điện Max Knoll đã tạo ra mẫu kính hiển vi điện tử đầu tiên. Trước đó, nguyên mẫu ban đầu không thể phóng to được như kính hiển vi quang học, nhưng vào cuối những năm 1930, Ruska và Knoll đã cải tiến thiết bị này.
Kính hiển vi điện tử sử dụng thấu kính tĩnh điện và điện từ để tạo ra hình ảnh bằng cách điều khiển chùm tia electron hướng vào một vật thể đích. Nhờ đó kính cho phép người xem có thể quan sát được các vật thể nhỏ như một nguyên tử.
Quá trình phát triển kính hiển vi điện tử bị tạm dừng do Thế chiến thứ hai nổ ra. Thời kỳ hậu chiến, các nhà khoa học từ khắp nơi trên thế giới đã bắt đầu nghiên cứu cải tiến và hoàn thiện thiết kế cho mẫu kính hiển vi điện tử của hai nhà khoa học Đức. Hiện tại kính hiển vi điện tử có thể phát hiện được sự phát xạ điện tử của mục tiêu, qua đó giúp các nhà khoa học có thể nhìn thấy nhiều vật thể hơn so với thiết kế ban đầu của Ruska và Knoll.

Kính áp tròng
 

Chặng đường ra đời và phát triển loại kính áp tròng có thể đặt trực tiếp lên mắt để điều chỉnh tầm nhìn của con người đã trải qua một quá trình dài. Trong cuốn "Codex of The Eye, Manual D" của thiên tài người Ý Leonardo da Vinci viết năm 1508, ông đã đưa ra giải thuyết rằng, sức mạnh của giác mạc có thể thay đổi nếu một ai đó gắn một bán cầu thủy tinh chứa đầy nước trên mắt.





Năm 1636, nhà triết học và toán học người Pháp René Descartes đã đề xuất đặt trực tiếp lên giác mạc một ống thủy tinh để điều chỉnh tầm nhìn. Thật không may, ý tưởng của ông không thể thực hiện được vì người gắn nó không thể chớp mắt.

Dựa trên nghiên cứu của Descartes, bác sỹ người Anh Thomas Young đã chế tạo ra một ống kính thủy tinh chứa đầy nước và đặt trực tiếp lên giác mạc của người đeo. Mặc dù vậy, nó vẫn không phải là ý hay. Phải tới năm 1888, kính áp tròng thực sự mới ra đời.

Bác sỹ nhãn khoa người Đức Adlof Gaston Eugen Fick đã sử dụng một khối thủy tinh thổi phồng và tạo hình cong theo nhãn cầu. Nó sau đó được đặt thử trên các mô ít nhạy cảm xung quanh giác mạc. Ban đầu, Fick chỉ thử nghiệm trên thỏ. Sau đó anh chuyển sang thử nghiệm lâm sàng trên người tình nguyện.

Tuy nguyên mẫu kính áp tròng của Fick không thể đeo trong nhiều giờ liên tục nhưng nó đã góp phần điều chỉnh thị lực của người đeo. Cho đến nay, kính áp tròng ngày càng hoàn thiện tốt hơn, mỏng hơn và quan trọng không gây khó chịu cho mắt người.

Máy gi âm
 

Băng ghi âm từ là một trong phát minh quan trọng do người Đức sáng tạo ra. Băng ghi âm là thành quả sáng tạo của nhà phát minh người Đức/Mỹ có tên Fritz Pfleumer vào năm 1928 dựa trên cuộn băng giấy có phủ thêm lớp bột oxit sắt (Fe2O3). Thành quả này dựa trên nhiều phát hiện trước đó về khả năng ghi âm dây từ của Oberlin Smith vào năm 1888 và Valdemar Poulsen vào năm 1898.

Sau đó công ty điện tử BASF của Đức đã phát triển và sản xuất máy ghi âm băng từ. Máy ghi âm thực tế đầu tiên có tên Magnetophon K1 ra đời vào những năm 1935.

Băng từ là một phương tiện để ghi nội dung dưới dạng từ tính. Nó được làm bằng cách phủ một lớp từ tính mỏng trên một dải nhựa dài và hẹp. Các thiết bị ghi và phát lại âm thanh, video từ cuộn băng từ được gọi chung là máy ghi băng. Một thiết bị lưu trữ dữ liệu máy tính trên băng từ được là ổ băng từ.

Băng từ đã cách mạng ghi âm và phát sóng truyền hình. Nó cho phép đài phát thanh có thể phát sóng trực tiếp, ghi lại buổi dẫn hôm đó và phát lại sau này dễ dàng. Nó cũng cho phép ghi âm lại thành nhiều bản khác nhau và sau đó, trộn lẫn, chỉnh sửa và thay đổi chất lượng tùy ý.

Tuy nhiên sau này các công nghệ lưu trữ khác đã dần thay thế băng từ.

Định dạng MP3

MP3 viết tắt của MPEG Audio Layer III và là một dạng file và là tiêu chuấn nén âm thanh. Theo đó các file nhạc được chia nhỏ ra theo hệ số 12 và chất lượng âm thanh có thể bị giảm đi đôi chút.



Dung lượng ban đầu của MP3 nhỏ hơn rất nhiều so với dữ liệu ban đầu do đã bỏ đi những phần âm thanh không cần thiết trong khoảng nghe của con người. Chuẩn nén này cũng giống như định dạng ảnh JPEG.

MPEG và viết tắt của Motion Pictures Expert Group, một nhóm các tiêu chuẩn âm thanh và video do Hiệp hội tiêu chuẩn công nghiệp (ISO) ban hành. Tiêu chuẩn đầu tiên MPEG-1 xuất hiện vào năm 1992 và có băng thông thấp. Tiếp đó MPEG-2 có băng thông cao và chuẩn nén này đủ tốt để nén nội dung trên đĩa DVD.

Tuy nhiên với MPEG Audio Layer III, đây đơn giản chỉ là một chuẩn nén liên quan đến âm thanh.

Vào tháng 4/1989,  học viện Fraunhofer của Đức đã nhận được bằng sáng chế về chuẩn nén MP3 do chính người Đức phát minh ra. Tiếp đó vào năm 1992, nó được tích hợp vào MPEG-1. Tới tháng 11/1996, MP3 đã được cấp phép bằng sáng chế tại Mỹ và tới năm 1998, Fraunhofer bắt đầu thu được lợi nhuận từ việc bán bản quyền bằng sáng chế cho các nhà phát triển bộ mã hóa và giải mã MP3.

Đến đầu những năm 1990, Fraunhofer đã thử chế tạo máy nghe nhạc MP3 nhưng mãi đến cuối năm 1990 khi MP3 được tích hợp vào trong hệ điều hành Windows và hỗ trợ giải mã qua ứng dụng nghe nhạc Winamp, nó mới thực sự trở nên phổ biến trên toàn cầu như một chuẩn nén âm thanh quan trọng.
 

10 sản phẩm thay đổi cuộc sống của những nhà phát minh vô danh


Cơn sốt váy quấn, bikini, keo siêu dính là những phát minh nổi tiếng hơn chính tên tuổi của các nhà sáng chế.
 

1. Bikini
 


Ảnh: Bettmann/Corbis.



Năm 1946, Jacques Heim, một nhà thiết kế trang phục nữ tại Cannes, Pháp, là người đầu tiên thiết kế ra đồ bơi hai mảnh gọi là "Atome", đặt theo từ Atom trong tiếng Pháp là bom nguyên tử. Heim đã thuê hẳn một chiếc máy bay nhả chữ "Atome, đồ bơi nhỏ nhất thế giới" trên trời quảng bá trang phục.

Ba tuần sau, nhà thiết kế ô tô Louis Reard nảy ra ý tưởng mới về đồ bơi hai mảnh phiên bản kiệm vải hơn. Reard chỉ dùng chưa tới 200 cm vuông vải cho thiết kế mới, trong đó hai mảnh tam giác ngược nối nhau bằng sợi dây mỏng tạo hình thành áo ngực. Thiết kế được đặt tên là "bikini", hòn đảo san hô nơi thử nghiệm vũ khí hạt nhân của Mỹ tại Thái Bình Dương.

Quảng bá cho thiết kế của mình, Louis Reard khẳng định bikini "nhỏ hơn đồ tắm nhỏ nhất thể giới" và cho biết đồ bơi hai mảnh không thể gọi là bikini trừ khi nó chui lọt một chiếc nhẫn cưới. 
 

2. Bóng thể dục Thụy Sĩ
 


Ảnh: Listverse.


Khác với tên thường gọi là bóng thể dục Thuỵ Sĩ, bóng thể dục được phát minh năm 1963 bởi Aquilino Cosani, một nhà sản xuất nhựa người Italy. Cosani ban đầu sáng chế ra quả bóng bằng nhựt vinyl chống nổ tên là "Gymnastik" với nhiều kích thước nhằm mục đích làm đồ chơi.

Tiến sĩ Elseth Kong và Mary Quiton, nhà vật lý trị liệu người Anh tại Thuỵ Sĩ sau đó dùng quả bóng để phát triển chương trình phục hồi chức năng cho trẻ sơ sinh bại não. Chung ý tưởng, nhà vật lý trị liệu Thuỵ Sĩ Susan Klein-Vogelbach cũng sử dụng bóng thể dục hồi phục chức năng cho bệnh nhân chỉnh hình ở Basel, Thuỵ Sĩ.

Những năm 1970, bác sĩ Joanne Posner-Mayer quan sát hiệu quả của bóng thể dục trong chuyến làm việc tại Copenhagen; sau đó mang quả bóng về giới thiệu ở Mỹ. 
 

3. Gôm cao su
​​​​​​

Năm 1770, phiên bản đầu tiên của gôm cao su được Edward Nairine, một nhà nhãn khoa kiêm kỹ sư người Anh, giới thiệu trên thị trường. Ý tưởng bắt nguồn trong một lần Nairine định lấy vụn bánh mì để tẩy vết chì, song lại nhặt phải một mẩu cao su gần đó.

Sau khi phát hiện công dụng tẩy chì của cao su, Nairbe bắt đầu quảng cáo và bán các khối cao su làm gôm tẩy.

Cuối năm 1770, nhà hoá học người Anh Joseph Priestly cũng tình cờ quan sát được tính chất này của cao su, từ đó đặt tên cho nó là "eraser" (cục gôm), nhằm ám chỉ khả năng xoá đi vết bút chì.

Phiên bản đầu tiên của gôm dễ hỏng và có mùi hôi. Tới năm 1839, cả hai vấn đề mới được Charles Goodyear giải quyết bằng quy trình lưu hoá cao su.

Bút chì đầu tiên gắn gôm xuất hiện năm 1858 nhờ ý tưởng của Hymen L. Lipman. Tuy nhiên Lipman lúc này không được nhận bằng sáng chế tại Mỹ vì hội đồng cho rằng đây chỉ là sự kết hợp hai phát minh có sẵn.

Một thập kỷ sau, Lipman mới được công nhận tác quyền và xây dựng công ty Faber sản xuất mẫu viết chì gắn đầu gôm màu hồng để bán. Ngày nay, bên cạnh mủ cao su, gôm còn được chế tạo từ các vật liệu tổng hợp như được làm từ nhựa cao su, nhưng các loại khác làm từ vật liệu tổng hợp như styrene và butadiene. 

4. Sáp Vaseline
Sáp Vaseline nổi tiếng với công dụng trị khô môi, dưỡng ẩm da và khử trùng là phát minh của nhà hoá học người Anh Robert Chesebrough.

Năm 22 tuổi, trong một chuyến nghiên cứu tại mỏ dầu mới ở Titusville, sau khi quan sát các công nhân bôi một chất có tính dính lên vết đứt tay và chỗ bỏng, Chesebrough quyết định mang chất này về thí nghiệm.

Cheesebrough nhận bằng sáng chế nhờ quy trình chưng cất thu thành phần hiệu quả nhất của loại sáp này và bắt đầu bán sản phẩm với tên Vaseline vào năm 1870. Với quyết tâm biến Vaseline thành sản phẩm phổ biến trong gia đình, Chesebrough tự làm đứt tay và gây bỏng bằng axit hoặc lửa sau đó xoa Vaseline để chứng minh công dụng làm lành vết thương của sản phẩm. Chesebrough còn cho biết mỗi ngày ông thường ăn một muỗng Vaseline. 

5. Dụng cụ mở lon
​​​​​​


Ảnh: Listverse.


Năm 1828, nhà buôn Anh Peter Durand nhận bằng sáng chế cho phát minh bảo quản thực phẩm bằng cách đóng trong lon thiếc. Gần ba thập kỷ sau, dụng cụ mở nắp lon ra đời thay thế cho cách mở thủ công bằng búa và đục.
Ngày 13/7/1855, Robert Yates, người Middlesex, Anh nhận bằng sáng chế cho dụng cụ mở lon đầu tiên gồm một lưỡi dao cong và dao bẩy.

Cuối những năm 1859, các lon thiếc được thiết kế mỏng hơn, làm nền tảng cho phiên bản dụng cụ mở lon của Ezra Warner người Connecticut, Mỹ. Tuy nhiên, các thiết kế ban đầu đều đòi hỏi dùng sức nhiều nên không phổ biến trong các gia đình.

Năm 1870 William Lyman phát minh dụng cụ mở lon thân thiện với gia đình, gồm một đầu nhọn đâm vào tâm nắp hộp, đòn bẩy điều chỉnh được kẹp chặt vào lon và lưỡi cắt xoay quanh mép hộp.

Năm 1925, Tập đoàn Star chuyên sản xuất mở nắp lon cải tiến dụng cụ bằng cách bỏ đi phần đầu nhọn đóng trên nắp lon, đặt tên là Feed Wheel. 

6. Keo siêu dính

Tiến sĩ Harry Coover người Mỹ tình cờ khám phá ra chất siêu dính khi phát triển bộ ngắm súng nhựa trong suốt cho quân Đồng minh năm 1942. Coover cùng cộng sự phát hiện nhóm các chất cyanoacrylate không mang lại đặc tính mong muốn vì chúng dính chặt trên mọi bề mặt. Ý tưởng với nhóm cyanoacrylate do đó bị huỷ bỏ.

Tới năm 1951, Coover làm việc cho nhà máy hoá chất Kodak ở Kingsport, bang Tennessee để nghiên cứu các loại polyme chịu nhiệt cho máy bay phản lực.

Nhóm chất cyanoacrylate tiếp tục được thử nghiệm và thất bại song khiến Coover nhận ra giá trị của cyanoacrylate nằm ở chính đặc tính kết dính mọi thứ của nó. Cuối thập niên 1950, ông bắt đầu ra mắt sản phẩm keo siêu dính với tên gọi "Eastman 910".
 

7. Váy quấn


Ảnh: Refinery29.



Váy quấn (wrap dress) là ý tưởng của nhà thiết kế người Bỉ Diane von Furstenberg. Bắt đầu với kiến thức về thời trang là con số không, Furstenberg vào học việc trong một nhà máy sản xuất vải Angelo Ferretti ở Italy năm 1969. Những năm 1970, Furstenberg bước chân vào làng thời trang New York, Mỹ.

Ý tưởng về chiếc váy quấn khuynh đảo làng thời trang thế giới trong thập niên 70 xuất hiện khi Furstenberg vô tình nhìn thấy con gái Tổng thống Nixon, Julie Nixon Eisenhower, diện một chiếc váy quấn và áo quấn trên tivi. Váy quấn của Furstenberg là sản phẩm kết hợp hai trong một bộ trang phục của Julie lúc đó.

Theo Listverse, chiếc váy quấn đầu tiên làm bằng vải jersey, dài tay và nhấn phần eo trở thành hiện tượng khi ra mắt lần đầu năm 1976 và nhanh chóng bán được hơn 5 triệu sản phẩm. 

8. Ván lướt sóng

Trong xã hội Hawaii cổ đại, trượt ván là hoạt động giải trí biểu trưng cho đời sống tinh thần và văn hoá. Người Hawaii thường cầu nguyện thần linh ban những con sóng lành và gỗ cây Koa, Wili Wili và Ula làm ván lướt. Tuy nhiên sau khi thuyền trưởng Cook và những nhà truyền giáo châu Âu tới đây vào thế kỷ 18, 19, lướt sóng dần biến mất cho tới đầu thế kỷ 20.

Kỷ nguyên mới của ván lướt sóng bắt đầu năm 1926, khi Tom Blake phát minh ra ván lướt rỗng. Tấm ván dài tầm 4,5 m có hàng trăm lỗ khoan bên trong, được phủ tấm gỗ mỏng ở mặt trên và dưới. Blake sau đó thêm vào ván phần "vây đuôi" để tăng khả năng điều khiển ván cho người lướt sóng. 

9. Tampon

Mỹ phát minh năm 1931. Khi đó, ông đăng ký Tampax cho sản phẩm của mình.

Năm 1934, một nhóm nhà đầu tư mua bằng sáng chế của tiến sĩ Haas và bắt đầu giới thiệu rộng rãi Tampax vào thị trường hoàn toàn xa lạ với sản phẩm mới này.

Quảng cáo đầu tiên về Tampax vào tháng 7/1936 ghi: "Bác sĩ của bạn sẽ là người đầu tiên khẳng định Tampax là phương pháp vệ sinh tự nhiên được chấp nhận bởi Hiệp hội Y khoa Mỹ (AMA)". Tuy nhiên, trên thực tế AMA phê chuẩn sản phẩm này cho tới năm 1945.

Trong bài viết đăng trên Tập san của AMA, tiến sĩ Robert L. Dickenson thống kê và phân tích lý do ông ủng hộ sử dụng tampon. Dickenson cho rằng tampon vượt trội hơn bởi băng vệ sinh thông thường dễ gây mùi, kích thích và tạo cảm giác cộm khó chịu khi sử dụng. 

10. Súng phun nước
Lonnie G. Johnson, kỹ sư làm việc cho NASA và Không quân Mỹ, là nhà cha đẻ của hơn 40 bản quyền ý tưởng, nổi tiếng nhất là súng bắn nước cho trẻ em.

Năm 1982, khi đang thực hiện thí nghiệm với máy bơm nhiệt, sử dụng nước thay cho khi Freon. Khi nối máy bơm vào vòi và mở khoá, nước áp lực cao ngay lập tức bắn vào bồn, tạo cảm hứng cho Johnson chuyển ý tưởng sang phát triển một loại súng nước.

Sau khi kết hợp với hai công ty không thành công với thiết kế ban đầu, năm 1989 Johnson gặp Myung Song, Chủ tịch tập đoàn Larami trình bày mẫu cải tiến.

Larami quyết định đổi tên sản phẩm từ "Power Drencher" sang "Super Soaker", xin cấp bằng sáng chế cho súng nước và bán ra món đồ chơi hấp dẫn hàng triệu trẻ em khắp thế giới. 
 

Minh Hoa tổng hợp (Theo khoahoc.tv)