“Tốt vừa đủ” và phát minh lớn bị quên lãng

Thứ Bảy, 15/12/2018, 11:18:48
 Font Size:     |        Print
 

Bạn có thể chưa bao giờ nghe tên John Bannister Goodenough. Bạn hẳn cũng sẽ ngạc nhiên khi biết ông luôn là ứng viên cho giải Nobel suốt nhiều năm qua. Tuy nhiên, bạn chắc chắn biết, và đang sử dụng sáng chế của ông mỗi ngày: pin năng lượng chuyên dùng cho điện thoại thông minh và máy tính.

Phát minh vĩ đại bị lãng quên

Thế kỷ 20, những bước tiến thần tốc của con người trong lĩnh vực khoa học như tàu vũ trụ, máy tính, mạng internet... ra đời và góp phần làm thế giới thay đổi chóng mặt. Câu chuyện về những con người sáng chế ra chúng vẫn thường xuyên được kể đi kể lại, truyền cảm hứng đến lớp trẻ.

Trong số đó, có hai phát minh vô tình bị lãng quên, nhưng lại ảnh hưởng đến từng ngóc ngách của đời sống hiện đại. Phát minh thứ nhất là về vật liệu bán dẫn vào năm 1947. Giờ đây, vật liệu bán dẫn được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện - điện tử. Phát minh thứ hai thuộc về pin năng lượng lithium (LIB).



Ba nhà khoa học sáng chế ra vật liệu bán dẫn chỉ phải đợi chưa đầy 10 năm để nhận Giải Nobel Vật lý năm 1956. Tuy nhiên, cho đến giờ, “cha đẻ” LIB vẫn chưa được thừa nhận xứng đáng, dù LIB (lần đầu được sản xuất đại trà vào năm 1991) đã xuất hiện trong mọi thiết bị điện tử. Hãy tưởng tượng thế giới ngày nay sẽ như thế nào nếu không có LIB: Không điện thoại di động, không điện thoại thông minh, không máy tính bảng, không máy tính xách tay… Những sản phẩm mới như xe máy điện, ô-tô điện cũng khó đạt được thành tựu như những năm qua, nếu không sử dụng LIB.

Trước LIB, loại pin được sử dụng phổ biến nhất là pin chì - a-xít, được sáng chế từ giữa thế kỷ 19. Điều đó có nghĩa thế giới đã bế tắc hơn một thế kỷ trong việc tìm ra thứ thay thế loại pin vốn rất độc hại với môi trường và có hiệu năng thấp đó.

Đứa con bị ghẻ lạnh

John Bannister Goodenough, sinh ngày 25-7-1922 tại Đức. Mẹ của ông chưa bao giờ có ý định sinh con lần thứ hai. Dù vậy, chồng bà lại nhất quyết muốn có thêm một đứa con trong nhà. Kết quả là cậu bé John chào đời, và chưa bao giờ được mẹ yêu thương như bất cứ đứa trẻ nào cũng khao khát.

Khi gia đình chuyển đến Mỹ sinh sống, mối quan hệ giữa ông và cha cũng dần đổ vỡ. Lý do bởi Goodenough mắc hội chứng khó đọc. Ở thời điểm đó, bệnh của ông chưa được nghiên cứu cụ thể và không được chữa trị, khiến ông gần như không thể đọc bài và nghe giảng trên lớp. Ông Erwin, vốn là một nhà nghiên cứu ngành lịch sử tôn giáo, coi đó là “nỗi ô nhục của gia đình”.

“Mối quan hệ giữa tôi và cha mẹ là thảm họa”, Goodenough chia sẻ trong cuốn tự truyện sau này. Đó là nguyên nhân khiến ông tự xin học bổng và theo học ở một trường trung học nội trú tư thục cách xa nhà tới 200 km lúc mới 12 tuổi. Gia đình cũng chẳng mấy bận tâm. Cho đến khi ông trưởng thành, mẹ ông chỉ gửi cho con trai đúng… một bức thư. Goodenough sau này có nhắc rất nhiều về những anh chị em, người giúp việc trong nhà, láng giềng lâu năm... nhưng ông tuyệt nhiên không nhắc điều gì về cha mẹ mình.

Bù đắp lại cho căn bệnh khó đọc, Goodenough có niềm đam mê vô tận với thế giới tự nhiên. Ông có thể bỏ ra hàng giờ trong ngày để thám hiểm khu rừng quanh nhà, quanh trường; quan sát động vật, cây cỏ... Từ đó, cái duyên nghiên cứu tự nhiên đến với ông thật tình cờ: Goodenough giành giải trong một cuộc thi toán học, qua đó được nhận học bổng vào đại học danh tiếng Yale.

Khi Chiến tranh thế giới thứ hai bùng nổ, chàng sinh viên Goodenough cũng lên đường tham chiến tại mặt trận châu Âu. Đến năm 1946, ông giải ngũ và chuyển sang nghiên cứu khoa học. Vốn là cử nhân Toán, nhưng ông lại được một giáo sư ở trường cũ Yale điền tên vào danh sách học tiếp môn... Vật lý ở Đại học Chicago. Tại đây, ông gần như phải bắt đầu lại con đường học vấn của mình.

Nhưng Goodenough không hề nản chí. Sau sáu năm, Goodenough từ một “kẻ ngoại đạo” trong lĩnh vực vật lý đã trở thành chuyên gia hàng đầu. Ông không chỉ bắt kịp bạn bè cùng lứa, mà còn vượt qua họ trong nghiên cứu máy tính - một khái niệm còn rất sơ khai trong những năm 1950.

Khát khao vẫn bùng cháy

Goodenough trong tiếng Anh có nghĩa là “tốt vừa đủ”. Cái họ đặc biệt đó dường như trở thành định mệnh khiến ông có thể hoàn thiện LIB như ngày nay. Cơ duyên đưa Goodenough đến với LIB một lần nữa cũng rất tình cờ, hệt như cách ông đến với ngành Vật lý.

Giữa thập niên 1970, thế giới lâm vào cuộc khủng hoảng năng lượng, và Mỹ phải chịu tổn thất lớn nhất. Phòng nghiên cứu của Goodenough, vốn được Không quân Mỹ tài trợ ngân sách, nhận nhiệm vụ sáng chế ra năng lượng tái tạo mới thay thế dầu mỏ - vốn dễ biến động giá và cạn kiệt trong tương lai.

Đúng lúc đó, Đại học Oxford (Anh) muốn tìm một giáo sư giảng dạy và quản lý phòng thí nghiệm hóa vô cơ. Cuối cùng, họ chọn Goodenough, dù ông là nhà... Vật lý học và mới chỉ hoàn thành hai khóa học ngắn về hóa học. Goodenough lên đường rời Mỹ đến Anh làm việc, mang theo câu hỏi chưa có lời giải về nguồn năng lượng thay thế dầu mỏ.

Những sinh viên từng theo học Goodenough không nhiều. Một học trò của Goodenough kể lại cô từng vào lớp của ông buổi đầu tiên, có tới 165 sinh viên. Buổi tiếp theo, cô nằm trong số…tám sinh viên còn tiếp tục đến học! Goodenough luôn cực kỳ nghiêm khắc, yêu cầu các sinh viên phải nghiêm túc học từ những điều cơ bản nhất.

LIB lần đầu được sáng chế vào thập niên 1970. Tuy nhiên, giá thành quá đắt cùng nguy cơ gây ô nhiễm trong khi sử dụng khiến LIB chưa thể đưa vào sử dụng rộng rãi. Chính Goodenough - suốt 20 năm tại Mỹ và Anh - đã liên tục tìm tòi, cải tiến nhằm cho ra một sản phẩm LIB hoàn thiện. LIB của ông có thể sử dụng cho mọi thiết bị từ nhỏ đến lớn, lại ít gây hại môi trường.

Kể từ khi LIB được sản xuất đại trà, Goodenough nhận không ít giải thưởng nhờ sáng chế đó. Nhưng đỉnh cao của giới khoa học - Giải Nobel - vẫn lảng tránh ông, dù năm nào ông cũng nằm trong danh sách đề cử. Tuy vậy, Goodenough cũng chẳng thật sự bận tâm, vì ông còn một giấc mơ lớn khác.

Ở tuổi 96, Goodenough vẫn đều đặn đến phòng thí nghiệm mỗi ngày. Ông ấp ủ ý định sản xuất một loại pin mới hiệu quả hơn LIB, được gọi là “siêu pin”. Với loại pin này, ô-tô điện sẽ có công suất tương đương ô-tô chạy xăng dầu. Ý tưởng đó được xem là không tưởng, nhưng nhà khoa học “tốt vừa đủ” vẫn tin mình có thể thành công. Ông vẫn lầm lũi tiến lên, bất chấp thời gian.

Hải Sơn