Những phát minh của trẻ em làm thay đổi thế giới

Chữ nổi Braille dành cho người khiếm thị, đồ bảo hộ tự sát khuẩn cho nhân viên y tế… là những phát minh giàu tính nhân văn được “nhào nặn” bởi óc sáng tạo của trẻ em trên thế giới.

1. Chữ nổi

Louis Braille (1809 - 1852) sinh ra tại thị trấn Coupvray, cách thủ đô Paris, Pháp, khoảng 30km về phía Đông. Năm 3 tuổi, ông bị nhiễm trùng mắt dẫn đến mất đi thị lực. Từ đó, Braille theo học tại các trường dành cho trẻ khiếm thị, trẻ khuyết tật.

Louis Braille phát minh ra bảng chữ nổi.

Trong lớp, ông luôn chăm chỉ và phấn đấu học tập. Braille thích đọc sách nhưng ông chỉ được đọc khoảng 14 quyển sách dành cho trẻ khiếm thị. Thời điểm này, trẻ khiếm thị có thể đọc chữ in nổi qua trang giấy ép trên sợi dây đồng, chạm khắc gỗ hoặc cắt chữ trên vải dày rồi khâu lên giấy. Nhưng các em không biết viết. Từ năm 12 tuổi, Braille đã ấp ủ giấc mơ thay thế chữ in nổi bằng ngôn ngữ dành riêng cho trẻ khiếm thị.

Ông mày mò sáng tạo và hoàn thiện bảng chữ nổi Braille vào năm 1824, khi vừa tròn 15 tuổi. Braille nảy ra ý tưởng từ hệ thống chữ viết 12 chấm do đại uý Charles Barbier sáng tạo, cho phép quân nhân trao đổi ngầm trong quân đội.

Chữ cái trong bảng Braille nằm gọn trong ô chữ nhật đặt dọc, gồm các chấm nổi có thể nhận biết khi sờ bằng tay. Mỗi ô có 6 chấm. Ba chấm bên trái từ trên xuống lần lượt ký hiệu là chấm 1, chấm 2, chấm 3.

Trong khi ba chấm bên phải từ trên xuống lần lượt là chấm 4, chấm 5, chấm 6. Các chấm trong ô nổi lên theo quy tắc sẽ tương ứng với các chữ cái khác nhau. Chẳng hạn, ô chỉ có chấm 1 là chữ a.

Bảng chữ cái Braille đã trở thành một trong những “cây cầu” kết nối tri thức dành cho người khiếm thị. Chữ Braille được du nhập vào Việt Nam và Việt hóa từ năm 1898.

2. Kem que

Sống tại bang California, Frank Epperson (1894 - 1983) chỉ mới 11 tuổi khi phát minh ra kem que vào năm 1905. Đến nay, kem que đã trở thành món ăn giải nhiệt không thể thiếu vào mùa hè.

Trong một tối mùa đông, Frank nảy ra ý tưởng hoà tan bột soda trong nước và vô tình để quên hỗn hợp qua đêm, với que khuấy vẫn còn trong cốc. Sau một đêm, hỗn hợp đông đặc lại và kem qua ra đời.

Sáng hôm sau, sử dụng que khuấy như tay cầm, Frank từ từ nhấc hỗn hợp ra khỏi cốc và thử liếm nó. Hương vị mát lạnh, kỳ lạ của món ăn mới khiến Frank thích thú và bắt đầu bày bán món ăn này quanh khu phố.

Tuy nhiên, kem que chỉ thực sự nổi tiếng vào năm 1923, khi Frank quyết định mở rộng quy mô bán hàng. Vào mùa hè, Frank bán món ăn này tại công viên giải trí trên bãi biển Neptune. Người dân vô cùng háo hức thưởng thức món ăn độc đáo, mới lạ này.

Trên đà phát triển, năm 1924, Frank đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho kem que, được mô tả là “món kẹo đông lạnh có vẻ ngoài hấp dẫn, có thể dễ dàng thưởng thức mà không bị bẩn bởi tiếp xúc tay trần và không cần đĩa, thìa hay các dụng cụ ăn uống khác”.

Frank đặt tên cho phát minh của mình là Epsicle, được ghép từ tên của ông và từ “icicle” (cột băng). Thời gian đầu, que cầm được làm từ gỗ cây và trang trí bắt mắt. Sau này, dưới sự ảnh hưởng của văn hóa nhạc pop, Frank đổi tên phát minh thành Popsicle. Đến nay, món ăn này được gọi chung là kem que.

3. Xe trượt tuyết

Mẫu xe trượt tuyết đầu tiên.

Joseph-Armand Bombardier (1907 - 1964) sinh ra tại thành phố Québec, Canada. Từ nhỏ, ông đã bộc lộ tố chất thần đồng khi thường xuyên mày mò sáng chế.

Năm 10 tuổi, Joseph-Armand kết hợp một hộp xì gà cùng chiếc đồng hồ báo thức bị hỏng để tạo nên mô hình máy kéo hoạt động như bình thường. Lớn lên tại vùng nông thôn phủ đầy tuyết trắng vào mùa đông, Joseph-Armand luôn mơ ước có thể tạo ra thiết bị giúp mọi người lướt đi dễ dàng trên tuyết.

Ông bắt tay vào thiết kế mô hình và chế tạo xe trượt tuyết từ năm 15 tuổi. Xe được kết hợp giữa động cơ ôtô Ford Model T và cánh quạt máy bay bằng gỗ gắn phía sau. Tuy nhiên, vì động cơ cồng kềnh, chiếc xe đầu tiên phát ra những tiếng ồn đinh tai khi ông cùng anh trai chạy thử. Cha Joseph-Armand đã bắt hai anh em dừng lại.

Không nản lòng, Joseph-Armand tìm cách cải thiện và nâng cấp thiết bị di chuyển của mình trong khi kiếm sống bằng nghề sửa xe. Công việc sáng chế được thúc đẩy vào những năm 1930, khi con trai của ông qua đời vì cơn đau ruột thừa nhưng do bão tuyết, gia đình Joseph-Armand không thể đưa con đến bệnh viện.

Cuối cùng, ông đã thành công cải tiến xe trượt tuyết với tốc độ nhanh, hoạt động trơn tru, êm tai và di chuyển trong thời gian dài. Sản phẩm này đã đem lại cuộc cách mạng trong việc di chuyển trên tuyết và đầm lầy.

4. Áo ngực

Vào đầu thế kỷ 20, áo ngực của phụ nữ được thiết kế gây khó chịu, ảnh hưởng không tốt đối với sức khỏe của người mặc. Mary Phelps Jacob, khi đó là một thiếu niên sống tại New York, Mỹ, đã quyết tâm thiết kế trang phục thoải mái, ít rườm rà hơn dành cho phụ nữ.

Với sự giúp đỡ của người giúp việc, Mary đã khâu hai chiếc khăn tay bằng lụa làm một. Dây đeo là những dải ruy băng màu hồng. Kết quả, thiếu nữ người Mỹ cho ra đời chiếc áo ngực mềm, nhẹ, phù hợp với vóc dáng và yêu cầu của người phụ nữ so với áo ngực truyền thống. Mary đã may tặng cho bạn bè, người thân và được họ một mực ủng hộ.

Nhận thấy tiềm năng to lớn từ thiết kế của mình, Mary đã đăng ký bằng sáng chế cho kiểu dáng áo ngực mới, đặt tên là “Backless Brassiere”. Sau này, Mary mở cửa hàng bán áo ngực dành cho phụ nữ với tên “Caresse Crosby”.

Áo ngực do Mary thiết kế được sử dụng rộng rãi nhưng chỉ thực sự phổ biến cho đến Thế chiến thứ Nhất, khi chính phủ Mỹ yêu cầu phụ nữ ngừng mua áo ngực có gọng để tiết kiệm kim loại. Khách hàng lập tức chuyển sang sử dụng những chiếc áo ngực kiểu dáng thanh thoát, nhỏ gọn do Mary thiết kế.

Tuy nhiên, thời điểm đó, Mary đã nhượng lại bằng sáng chế cho công ty thời trang Warner Brothers Corset, nơi tiếp tục phát triển và cho ra mắt những mẫu áo ngực thời trang, tân tiến trong 30 năm tiếp tục. Dù chưa từng nhận được giải thưởng cho phát minh của mình, Mary từng bày tỏ cảm thấy tự hào khi thiết kế này giúp thay đổi cuộc sống của hàng triệu phụ nữ theo hướng tích cực.

5. Phương pháp chẩn đoán ung thư

Sinh năm 1997, Jack Andraka đã làm nên tên tuổi trong lĩnh vực y khoa thế giới khi tìm ra phương pháp phát hiện ung thư tuyến tuỵ năm 15 tuổi. Cái chết của một người thân thiết vì ung thư tuyến tuỵ đã thúc đẩy chàng trai trẻ tìm hiểu về các biện pháp phát hiện ung thư sớm.

Bắt tay thực hiện ý tưởng, Jack giống như một tờ giấy trắng, không hiểu khái niệm ung thư tuyến tuỵ là gì. Em phải đọc thông tin, tài liệu rối rắm, khó hiểu về hơn 8.000 loại protein được phát hiện trong ung thư tuyến tuỵ.

Tất cả nguồn tài liệu này do Jack tự tìm hiểu qua Internet. Sau 4.000 lần thử nghiệp, Jack đã tìm ra một loại protein tên là mesothelin, chất chỉ thị sinh học trong bệnh ung thư tuyến tuỵ. Đây là kết quả không tưởng đối với một nam sinh trung học, chưa có bằng cấp trong lĩnh vực Y khoa.

Phát hiện ra mesothelin, Jack đã gửi 200 bức thư cho các nhà nghiên cứu ung thư tại Trường Đại học John Hopkins đề nghị đưa nghiên cứu vào thử nghiệm lâm sàng. Tuy nhiên, chàng trai trẻ bị từ chối 199 lần. Sau rất nhiều nỗ lực cùng thất bại, cuối cùng Jack đã đăng ký bằng sáng chế cho phương pháp chẩn đoán ung thư tuyến tuỵ vào năm 2012.

60 năm trước đó, y học thế giới vẫn không thể tìm ra cách phát hiện ung thư tuyến tuỵ. Phương pháp của Jack thậm chí có thể phát hiện các loại ung thư khác, bệnh HIV và bệnh lao với chi phí rẻ, phù hợp với những bệnh nhân có hoàn cảnh khó khăn, thu nhập thấp.

Ngoài nghiên cứu y học, Jack đã tham gia cùng nhiều tổ chức giáo dục, tổ chức dành cho sinh viên để đưa ra lời khuyên, định hướng phát triển và giúp đỡ phát minh của người trẻ.

6. Máy phát hiện nước nhiễm chì

Gitanjali Rao và thiết bị phát hiện nước nhiễm chì.

Năm 2020, Gitanjali Rao, 15 tuổi, được tạp chí Time vinh danh là “Thiếu niên của năm” vì sở hữu nhiều phát minh công nghệ trong nhiều lĩnh vực, gồm thiết bị xác định chì trong nước uống, ứng dụng phát hiện bắt nạt trên mạng sử dụng trí tuệ nhân tạo.

Ngay từ khi còn nhỏ, Gitanjali đã đam mê chế tạo. Em có hơn 8 phát minh, gắn liền với công nghệ.

Ngược trở lại năm 2016, nhiều người dân thị trấn Flint, bang Michigan, Mỹ, bị nhiễm độc do nước nhiễm hàm lượng chì quá cao. Bố mẹ của Gitanjali phải mua que thử để kiểm tra nước. Tuy nhiên, que thử thường xuyên cho ra kết quả không chính xác.

Qua tài liệu khoa học, Gitanjali phát hiện nếu sử dụng sản phẩm nhiễm chì, con người có thể bị nổi mẩn ngứa trên da, đau đầu, nôn mửa, thập chí là tai biến và tử vong. Gitanjali tìm cách loại bỏ chì khỏi nước nhưng dự án này quá khó với cô bé 12 tuổi. Vì vậy, Gitanjali chuyển sang sáng chế thiết bị phát hiện nước nhiễm chì.

Sản phẩm này có thiết kế dựa trên bộ lọc với nguyên liệu là ống nano carbohydrate, clorua, chì axetat. Người dùng có thể kết nối Bluetooth để theo dõi các chỉ số nước qua điện thoại thông minh. Máy phát hiện nước nhiễm chì mang về cho Gitanjali giải thưởng “Nhà khoa học trẻ tuổi hàng đầu nước Mỹ” năm 2017.

7. Đồ bảo hộ tự sát khuẩn

Năm 2014 khi mới 9 tuổi, Mark Leschinsky, sống tại bang New Jersey, Mỹ, đã nhận thức được mối nguy hiểm của dịch bệnh Ebola. Dù mặc đồ bảo hộ, đến 900 nhân viên y tế bị lẫy nhiễm Ebola do những trang phục này không thể diệt trừ vi khuẩn.

Mark nảy ra ý tưởng thiết kế quần áo bảo hộ có khả năng tự khử trùng dành cho nhân viên y tế. Bộ đồ ba lớp. Lớp trong cùng không thể xuyên thủng, lớp ở giữa các chứa các túi đựng dung dịch khử trùng và lớp ngoài cùng có các lỗ hở để dung dịch chảy ra ngoài khi bóp nút ở ống tay áo.

Mark đã dành hàng giờ sau khi tan trường để thiết kế bộ đồ nguyên mẫu. Một trong những thách thức lớn nhất là dung dịch khử trùng phải phù hợp với việc di chuyển và sử dụng trong thời gian dài.

Thiết kế của Mark được Bảo tàng Giáo dục quốc gia, trụ sở tại Ohio, Mỹ, đánh giá cao và tổ chức trưng bày vào năm 2015. Mark đã truyền cảm hứng cho nhiều trẻ em tại Mỹ đam mê và sẵn sàng thực hiện những phát minh độc đáo, có ích cho xã hội.