Năm 2023, chúng ta đã chứng kiến biết bao đột phá lớn tạo tác động tới cả thế giới. Đầu năm mới này, các chuyên gia đã cùng thảo luận và đưa ra một số dự đoán về những tiến bộ quan trọng nhất.

.
.

1. AI ở khắp mọi nơi

Chúng ta hiện đang sống trong thời đại AI. Hàng trăm triệu người đã tương tác trực tiếp với các công cụ tạo sinh để tạo ra văn bản, hình ảnh, video mà nhiều hơn nữa từ các prompt, chẳng hạn như ChatGPT. Mức độ phổ biến của chúng đã tái định hình ngày công nghệ, khiến OpenAItrở thành cái tên ai ai cũng biết và thu hút Google, Meta và Microsoft mạnh tay đầu tư vào công nghệ này.

Microsoft và Google không chỉ cung cấp công cụ tìm kiếm mà giờ đây còn mang lại cho hàng triệu người dùng trợ lý dựa trên chatbot qua phần mềm văn phòng của họ. Công nghệ này hứa hẹn sẽ tóm lược các bức email và cuộc họp; soạn thảo báo cáo và câu trả lời; tạo ra toàn bộ slide thuyết trình (tiêu đề, các gạch đầu dòng và bức ảnh) trong vòng vài giây.

Microsoft và Meta phát hành các mô hình tạo hình ảnh, cho phép người dùng thỏa sức sáng tạo ra các bức ảnh theo ý muốn và chia sẻ chúng với một cú click chuột.

Các điện thoại mới của Google hiện nay sử dụng AI để cho phép người dùng chỉnh sửa bức ảnh tới một mức độ chưa từng có trước đây, như thay đổi mặt buồn thành vui và chiều muộn u ám thành cảnh hoàng hôn huy hoàng.

2. Pin mặt trời siêu hiệu quả

Năng lượng Mặt trời đang được nhanh chóng triển khai lắp đặt trên toàn thế giới, và đây là một trong những nỗ lực toàn cầu nhằm giảm lượng khí thải carbon.

.
.

Vào tháng 11/2023, một công nghệ năng lượng Mặt trời mới đã xô đổ kỷ lục thế giới khác về hiệu năng – đo lường mức độ ánh sáng chiếu vào pin được chuyển thành điện. Kỷ lục trước chỉ mới tồn tại được khoảng năm tháng, và có thể kỷ lục mới này cũng sẽ sớm trở nên lỗi thời. Kết quả đáng kinh ngạc này tới từ sự ra đời của công nghệ Mặt trời thế hệ mới: các pin Mặt trời cấu trúc song song perovskite. Các pin này nằm trên lớp silicon truyền thống với các vật liệu có cùng cấu trúc tinh thể độc đáo.

Perovskite hấp thụ các bước sóng ánh sáng khác với pin mặt trời silicon, hiện đang chiếm 95% thị trường năng lượng Mặt trời. Khi silicon và perovskite phối hợp cùng nhau trên pin mặt trời song song, chúng có thể tận dụng nhiều quang phổ mặt trời hơn, và tạo ra nhiều điện hơn trên một pin.

Mức độ hiệu năng kỹ thuật của pin mặt trời silicon đạt mức cao nhất là dưới 30%, còn pin chỉ dùng perovskite đạt hiệu năng thử nghiệm khoảng 26%. Song khi kết hợp hai loại này thì hiệu năng vượt qua 33% trong phòng thí nghiệm.

Song rất khó để triển khai perovskite ngoài thực tế, còn pin mặt trời silicon có thể tồn tại nhiều thập nhiên. Rất ít tấm mặt trời cấu trúc song song perovskiteđược thử nghiệm ở bên ngoài.

Vào tháng năm, Công ty Oxford PV tại Anh cho biết họ đã đạt được hiệu năng 28,6% đối với pin song song perovskitecó kích thước thương mại, tức là nó lớn hơn nhiều so với những cái dùng để thí nghiệm trong phòng thí nghiệp. Công ty này dự định cho ra mắt các tấm năng lượng Mặt trời đầu tiên và tăng tốc độ sản xuất trong năm 2024. Sau này, các công ty khác có thể công bố sản phẩm của mình trong thập niên này.

3. Thuốc giảm cân

Tình trạng béo phì gia tăng trên toàn thế giới đã khiến Tổ chức Y tế Thế giới phải gọi đây là một đại dịch. Hiện nay, các loại thuốc như Mounjaro và Wegovy thuộc nhóm các công cụ mạnh mẽ nhất mà bệnh nhân và bác sĩ có trong tay để điều trị căn bệnh này. Loại thuốc này cho phép bệnh nhân tiêm mỗi lần một tuần tại nhà và có thể giảm khoảng 12% - 15% trọng lượng cơ thể.

.
.

Tuy nhiên, đây không phải thần dược bởi đi kèm nhiều tác dụng phụ như buồn nôn, tiêu chảy và nôn mửa. Nhiều bệnh nhân phải dùng thuốc cả đời để giữ số cân giảm, và tác động lâu dài của các loại thuốc này vẫn chưa được hiểu rõ. Chưa kể giá thành của thuốc rất đắt đỏ, khiến người dùng tốn hơn 1.000 USD/ tháng, và đa phần các công ty bảo hiểm không chi trả cho việc giảm cân.

Tuy nhiên, các cách điều trị này có thể cải thiện sức khỏe của hàng triệu người. Nhiều bằng chứng cho thấy là các loại thuốc này thậm chí còn có thể chống lại bệnh đau tim và đột quỵ. Hiện nay, hàng chục công ty đang phát triển các phiên bản của các thuốc giảm cân này, một số loại còn có thể dùng bằng đường uống.

4. Kính Vision Pro của hãng Apple

Trong năm nay, hãng Apple sẽ bắt đầu tung ra bán kính thực tế ảo hỗn hợp đầu tiên của mình với tên gọi Vision Pro. Tính năng nổi bật của nó là màn hình có độ phân giải cao nhất từng được tạo ra cho một thiết bị như vậy. Apple có một bộ ứng dụng đi kèm sẵn sàng, và các nhà phát triển có thể tự tạo ra cái của riêng mình.

.
.

Không như thực tế ảo, thực tế ảo hỗn hợp phủ chồng nội dung số lên môi trường xung quanh bạn ngoài hiện thực. Các camera và cảm biến gắn trong cặp kính này thu nhận thông tin ở quanh bạn trong phòng và tái tạo nó trong cặp màn hình, cho từng bên mắt. Sau đó, cặp kính này cho ra nội dung số mà bạn lựa chọn vào – chẳng hạn một video lướt sóng diễn ra ảo ngay trước sofa ngoài đời thực của bạn.

5. Hệ thống địa nhiệt tăng cường

Năng lượng địa nhiệt là thứ năng lượng sạch, luôn sẵn có và hầu như vô hạn. Tuy nhiên, do những thách thức về mặt kỹ thuật, chúng ta hầu như chưa khai thác được tiềm năng mà nó mang lại. Chính vì, địa nhiệt chỉ chiếm chưa đầy 1% năng lượng tái tạo toàn cầu. Thế nhưng, các kỹ thuật khoan mới, đào sâu hơn và ở những địa điểm mà trước đây chúng ta không thể làm được, đang giải phóng nhiều nhiệt lượng của Trái đất hơn để tạo ra năng lượng sạch.

Các kỹ thuật thủy lực cắt phá, vốn được dùng phổ biến trong ngành khai khác dầu mỏ và khí đốt, hiện đang được sử dụng để cắt mở những tảng đá cứng, tại độ sâu lớn hơn rất nhiều so với các giếng điện nhiệt hiện có. Sau đó, nước sẽ được dẫn vào những tảng đá này để tạo hơi nước, rồi hơi nước làm quay tua-bin để sản xuất điện.

Bên cạnh lợi ích trên, kỹ thuật này cùng tiềm ràng rủi ro. Cộng đồng khoa học đang bị chia rẽ về chuyện thủy lực cắt phá có thể ảnh hưởng tới hoạt động địa chất hay không.

6. Chiplet

Chế tạo các bóng bán dẫn nhỏ hơn ngày càng trở thành một công việc khó khăn – xu hướng này xác định Định luật Moore và đã thúc đẩy sự tiến bộ trong lĩnh vực điện toán trong nhiều thập niên. Các kỹ sư ngày nay phải tìm ra những phương cách mới để khiến máy tính chạy nhanh hơn và hiệu quả hơn. Chiplet là những con chip nhỏ, chuyên dụng có thể liên kết lại cùng nhau để thực hiện mọi điều mà một con chip thông thường làm được và còn nhiều hơn thế. Con chip càng nhỏ thì nó càng có thể chứa ít khiếm khuyết, khiến cho việc sản xuất bớt tốn kém hơn.

.
.

Tuy nhiên, liệu chiplet có giúp ngành công nghiệp duy trì hiệu suất hay không sẽ phụ thuộc vào việc đóng gói, bao gồm đặt chúng cạnh nhanh hay xếp chồng lên, hình thành các kết nối điện băng thông cao, nhanh giữa chúng, và bọc chúng trong lớp nhựa bảo vệ. Và ngành này đang áp dụng một tiêu chuẩn kỹ thuật đóng gói nguồn mở tên là Universal Chiplet Interconnect Express. Về lý thuyết, các tiêu chuẩn này sẽ khiến việc kết hợp các chiplet từ nhiều công ty khác nhau dễ dàng hơn. Như thế, những nhà sản xuất chip có thêm tự do trong các lĩnh vực đang thay đổi chóng mặt như AI, hàng không vũ trụ và sản xuất ô tô.

7. Cách điều trị chỉnh sửa gene đầu tiên


Các cách điều trị mới dựa vào công cụ chỉnh sửa gene CRISPR đã được phát triển trong nhiều năm. Trong những tuần cuối cùng của năm 2023, một phương pháp từ Công ty Dược phẩm sinh học Vertex đã trở thành cách điều trị đầu tiên trên thế giới nhận được sự phê duyệt theo quy định từ cả Anh quốc và Hoa Kỳ đối với khả năng chữa bệnh hồng cầu lưỡi liềm, một căn bệnh nguy hiểm đe dọa sinh mạng của người bệnh.

.
.

Thế nhưng, để được chữa trị bằng phương pháp này, người bệnh sẽ phải chi trả 2-3 triệu USD. Và Vertex chưa có kế hoạch đưa phương pháp này tới châu Phi – nơi bệnh hồng cầu lưỡi liềm phổ biến nhất và tại đây nó vẫn đang khiến trẻ em tử vong.

Lý do mà công ty này đưa ra là phác đồ điều điều trị rất phức tạp. Nó đòi hỏi bệnh nhân phải nằm viện; bác sĩ sẽ lấy tủy xương ra, chỉnh sửa tế bào và cấy chúng lại. Tại những quốc gia vẫn đang gặp nhiều khó khăn trong việc đảm bảo nhu cầu chăm sóc cơ bản, phương pháp trị liệu này quá khó khăn để thực hiện. Vì thế, chúng ta hãy cùng chờ đợi nhiều phương pháp đơn giản và rẻ hơn nữa xuất hiện.

8. Máy tính exascale


.
.

Các siêu máy tính nhanh nhất trên thế giới hiện nay có thể thực hiện hơn 1 exaFLOPS của hệ thống máy tính, tức là 1 tỷ tỷ phép tính mỗi giây. Các thiết bị mới có thể tính toán dữ liệu khoa học ở tốc độ này sẽ cho phép các nhà khoa học thực hiện nhiều mô phỏng phức tạp hơn nữa về khí hậu, phân hạch hạt nhân, các tình trạng nhiễu loạn và nhiều hơn nữa

9. Máy bơm nhiệt

Máy bơm nhiệt là các thiết bị điện có thể vừa làm mát vừa sưởi ấm tòa nhà, và việc sử dụng thiết bị này rộng rãi hơn nữa có thể giảm đáng kể lượng khí thải. Lý do là vì loại máy bơm này dùng điện và chúng ta có thể chạy nó từ nguồn năng lượng tái tạo như điện gió, mặt trời...

Doanh số bán thiết bị này đang tăng nhanh trên toàn thế giới; ở Hoa Kỳ, lần đầu tiên các máy bơm nhiệt được bán ra nhiều hơn cả lò đốt khítự nhiên. Châu Âu cũng chứng kiến sự chuyển đổi mạnh mẽ, với việc lắp đặt máy bơm nhiệt tăng 40% trong năm 2022, đa phần do cuộc khủng hoảng năng lượng bắt nguồn từ cuộc chiến Nga-Ukraine, cùng những nỗ lực không phụ thuộc vào khí đốt tự nhiên.

Châu Á cũng không đứng ngoài cuộc chơi. Trung Quốc dẫn đầu số lượng thiết bị lắp đặt. Hiện nước này và Nhật Bản đang cùng nhau chiếm hơn một nửa sáng chế mới về công nghệ máy bơm nhiệt kể từ năm 2010. Các phương pháp mới cho phép máy bơm nhiệt tăng được nhiệt độ cao hơn có thể khiến công nghệ này giúp làm sạch quá trình sản xuất công nghiệp, bằng cách cung cấp năng lượng để tạo ra hơi nước dùng trong chế biến thực phẩm và sản xuất giấy.

Tổng cộng, máy bơm nhiệt có khả năng cắt giảm khoảng 500 triệu tấn khí thải toàn cầu vào năm 2030 - tương đương với việc loại bỏ toàn bộ ô tô ở châu Âu ngày nay. Điều này đòi hỏi việc lắp đặt tổng số 600 triệu máy bơm nhiệt vào cuối thập kỷ này. (Khoảng 20% nhu cầu sưởi ấm cho tất cả tòa nhà trên thế giới.)

10. Những nền tảng hạ bệ Twitter

.
.

Elon Musk đã mua lại nền tảng Twitter vào năm 2022 và đổi tên nó thành X. Từ đây, nền tảng này không còn là sân chơi thân thiện với người dùng nữa. Vị tỷ phú này đã sa thải hầu hết nhân viên và bỏ qua việc kiểm duyệt nội dung, dọa các nhà quảng cáo chạy mất, cũng như xua đuổi người dùng. Và thế là, những người rút lui khỏi X đã chuyển sang các nền tảng khác như Bluesky, Threads. Người ta dự đoán rằng các nền tảng này sẽ ăn nên làm ra, và sớm thôi, X sẽ chỉ còn là dĩ vãng.

Nguồn: technologyreview.com

Bài đăng số 1277-1279 (số 5-7/2024) KH&PT