28/12/2014
Từ các bộ đồ chơi khoa học –Science Kits, bộ Người Xây dựng- Erector sets đến bộ Hóa học -Chemistry sets, hàng triệu con em Hoa Kỳ lớn lên trong thế kỷ thứ 20, thảy đều hy vọng nhận được vào dịp Noel ( Giáng sinh ) quà tặng bộ Tàu xe lữa Lionel Train set hay bộ đồ chơi Súng Red Ryder BB Gun set . Con em nào thích ngành công nghệ hy vọng mở ra một bộ Xây Dựng và bắt đầu xây dựng một kỳ diệu cận đại sắp tới . Con em nào thích thử nghiệm hơn, mong muốn nhận một bộ Hóa học và mơ tưởng khám phá những nguyên tố mới hay một chửa trị mới cho một bệnh tật nào đó, tạo ra những mùi hôi nồng cay hay những nổ bùng làm hỏang sợ .
Bộ đồ chơi các đục lỗ chất lỏng micrô – punch card microfluidics toy, thắng giải Manu Prakash và Goerge Korir
Manu Prakesh là một con em thích làm nổ toang mọi cái ngữ . Khi còn trẻ dại ở thị trấn Rampur- Ấn Độ , Prakash không có một bộ hóa học, cho nên anh ta thu lượm các hóa chất sau cuộc đốt pháo bông vào lúc hội chợ hoa đăng – light festival Hindu . Anh nhớ lại là cùng với người Anh ra đi từ sáng sớm tinh sương sau ngày lễ hội, thu thập mọi pháo bông không nổ. Họ lấy ra mọi hóa chất , chất thành một đống cao . Thật ra họ đốt đống này . Họ không đổ hóa chất vào thùng đựng , vì mục tiêu của họ là không làm tiếng nổ vang to lớn. Họ tò mò muốn biết là cái gì xảy ra khi không có nắp che phủ . Họ đã làm ra một đám mây như nấm lên cao. Họ thấy là nó rất đẹp . Dù rằng anh ta đã bị cháy tay và vẫn còn có thẹo nhỏ, nhà kỷ sư sinh học viện Stanford nói là trò chơi mở toang như thế, đã đóng một vai trò rất quan trọng ở sự nghiệp Prakash.
Đọat giải thưởng hạng nhất của Bộ đồ Khoa Học , Trò Chơi và Khảo Cứu- Science , Play, and Research Kit , SPARK , tranh giải về các đồ chơi tưởng tượng lại khoa học cho thế kỷ thứ 21, Prakash hy vọng là linh kiện óc con trẻ của ông này tên gọi là bộ máy Đục lỗ Sử dụng chất Lỏng Micrô , sẽ cung cấp nguồn cảm hứng và cơ hội tương tự cho lọat nhà khoa học tương lai. Cảm hứng nhằm đúng vào Prakash ,khi vợ ông đem về nhà một hộp âm nhạc nhỏ quay tay , kéo ra một dải băng đầy lỗ trên đó xuyên qua hai bộ đinh ghim . Khi các đinh đụng nhau qua các lỗ , một đinh ghim này nắm lấy một đinh ghim khác và sản xuất một giọng điệu nhạc . Ông tiên đóan là ông có thể làm lập trình một hệ thống như thế thay bằng các chất lỏng bơm vào, kiểm sóat các van và taọ ra những giọt lỏng nhỏ .
Hoạt động chung với sinh viên cao học , Prakash cặp đôi một chip silicone ( chứa những kênh bé tí xíu hướng dẫn các gịọt nhỏ) với linh kiện quay tay nhỏ và vài giấy châm lỗ để sai khiến khi các van giải tỏa các chất lỏng khác nhau. Và hãy xem ! đây là khai sinh một kẻ thắng giải trị giá 50 000 $ . Sáng chế của Prakash giúp cho các nhà hóa học trẻ tuổi pha trộn các chất lỏng và quan sát các phản ứng .
Ai sử dụng có thể pha trộn những hóa chất theo nồng lượng bé tí xíu và bất cứ phan ứng nào cũng bó hẹp vào chip , than ôi an tòan giảm thiểu phạm vi các mùi hôi uy vũ và các nổ toang .
Prakash hy vọng sẽ nhìn thấy được chế tạo và phân phối bộ đồ hóa học cở nhỏ của ông, nhờ tiền thưởng SPARK thu được, để khởi sự tiến theo hướng này . Ông nói : tôi muốn các con em có được lúc kêu lên chà ơi – aha… , một yêu thích lâu ngày từ khi hình dung nó cho chính mình . Cái nhìn xa của Prakash được nhiều người chia sẽ. Theo Rosie Cook , nhà quản trị Cơ quan Di sản Hóa Học tại thành phố Philadelphia , “ chúng tôi đã thích khoa học từ khi còn là trẻ em vì chúng tôi đã có khả năng đi ra ngòai và nhìn thấy những gì đang xảy ra . Cho nên phần lớn nay là “ hãy pha trộn cái này và cho tôi biết việc gì đã xảy ra ; ngay cả ở mức tiến sĩ PhD và hậu tiến sĩ. Và có rất ít của sự việc “ chúng tôi sẽ trộn cùng nhau A và B và xem cái gì xảy ra” . Bà Cook trông coi triễn lãm năm 2015, Cơ quan dự liệu về các bộ đồ khoa học lâu năm , việc để cho các sinh viên tự khám phá ra các điều sẽ kích năng chúng và giúp chúng đem vào nội tâm chúng như thể là một điều phi thường .” Vậy chớ bao nhiêu nhà đọat giải Nobel đã khởi sự bằng thí nghiệm . Và đó là điểm kỳ diệu của những bộ đồ hóa học xưa cũ . Chúng thật sự đã giúp chơi và thí nghiểm tự do , phóng khóang . Thời kỳ định dạng sự nghiệp cho sợ hải và kỳ diệu đã đến với chúng ta ngang qua những bộ đồ chơi khoa học đầu tiên . Dướ i đây là vài hình ảnh ưa chuộng , có thể là của bạn đó nữa ! )
Chính hảng A. C . Gilbert Co. đã phát triễn hàng trăm bộ đồ chơi trẻ em – toy kits , từ các bộ huyền diệu – magic sets đến các bộ Xây Dựng –Erector sets , phổ cập một cách lạ thường cảm ứng các con trẽ Hoa Kỳ sây dựng bất cứ cái gì, từ các động cơ kiểu mẩu đến Bánh Xe Ferris – Ferris Wheels
Thủ công Hóa học – Chemcraft
Đây đúng là niềm vui cho nhưng ai mơ tưởng thuật luyện đan các phim xi nê và ti vi khoa học ảo – sci- fi cống hiến : các hóa chất độc hại pha trộn , các thùng gương và khả năng gây lữa cháy cả hai. Rất nhiều hảng chế tạo kể cả hai hảng lớn A. C. Gilbert và Porter đã làm ra những dịch bản bộ đồ hóa học cổ điển : 12 đên 15 nguyên tố bột ở thùng chứa đánh nhãn hiệu, nhiều ống thử nghiệm và cốc bê se - beakers các nút ống và chai , một lò đốt cồn, có lẽ vài tờ giấy đo pH hay một kích thước nhỏ , và một tập hướng dẫn ghi chi tiết các thí nghiệm đơn giản. Điều hòa tăng gia giữa những âu lo an tòan, khiến cho ngày cực thịnh các bộ đồ hóa học chấm dứt . Gilbert đóng cửa năm 1967 . Porter làm ra ChemCraft , và bị khó khăn mức bán sa sút ,mãi cho đến năm 1984 . Các hảng kế tiếp ngày nay chế tạo an tòan hơn, có lẽ ít kích thích hơn, những bộ đồ kềm theo những tập nhỏ ngăn cản thí nghiệm dạng tự do khi dùng các chất không độc hại .
1- Bộ đồ xây dựng - Erector Set
Trên chuyến xe lữa đến New York năm 1911, một dự án xây cất thay cách chạy tàu hỏa từ hơi nước đến điện đã lọt tầm mắt Alfred Carlton Gilbert , một nhà sáng chế và vật lý học tốt nghiệp đại học Yale. Bị các tòa tháp thép điện đang xây cất ấn tượng mạnh , Gilbert sau đó sang chế ra bộ đồ Erector , sẽ bán ra lần đầu tiên năm 1913. Gồm có pu li, ròng rọc- pulleys , hộp số răng cưa – gear, các băng dãi và luồng kim lọai ( cả thẳng lẫn cong , tùy theo kiểu xài), đinh vít để làm chúng dính nhau và ngay cả một động cơ điện một chiều- DC motor cho những bộ đồ to lớn hơn , Erector đãc trở thành quà tặng dịp Noen ( Giáng sinh ) cho đám con trai bé ham thích học cơ khí . Rất nhiều cha mẹ thõa mãn thị hiếu này vào lúc mà kỷ sư ở Hoa Kỳ lương cao hơn bác sĩ y khoa . Gần suốt thế kỷ 20, tên tuổi Gilbert rạng rở trong niên giám các nhà chế tạo đồ chơi giáo dục – educational toymakers và chính Gilbert cũng ảnh hưởng lớn trên cương vị quốc gia Hoa Kỳ. Ở Thế Chiến Thứ Nhất, yêu cầu khẩu phần và quân sự cho kim lọai và các vật liệu khác gần như làm ngưng hẳn sản xuất Erector và các đồ chơi khác , và chánh phủ gần như bải bỏ luôn cả mọi qùa tặng Giáng Sinh . Gilbert cầu khẩn Quốc Hội, cuối cùng thuyết phục các dân biểu , thượng nghị sĩ là những bộ đồ chơi như Erector là một đầu tư cho tương lai con trẽ Hoa Kỳ , ít nhất cũng ngang hàng đầu tư cho chiến tranh. Khẩn cầu ông thành công, giúp ông được báo chí phổ thông mệnh danh ông là “ người đã cứu sống Giáng Sinh” .
Các bộ Erector, ngày nay vẫn còn mua được ở hảng Meccano đã cảm hứng nhiều nhà sáng kiến và khoa học . Năm 1948 , William Sewell, một sinh viên trường y khoa Yale dùng các mảnh Erector để tạo ra một bơm tim nhân tạo đầu tiên . Tàn nhẫn hơn, Jack Kerkorian dùng một bộ Erector họa kiểu máy hổ trợ tự tử - quyên sinh đầu tiên của ông. Nhà vật lý học và nguyên bộ trưởng bộ Năng lựong Hoa Kỳ Steven Chu cho đồ chơi này một la hét ầm ỉ năm 1997, khi ông đọat giải Nobel Vật lý. Trong các chú thích tiểu sử chánh thức mình, ông viết thích thú về bộ Erector thời con trẽ của ông và đã dùng nhiều thì giờ xây cất sung sướng những linh kiện không biết công dụng là gì “.
2- La bô Năng lượng Nguyên tử U- 238 của hảng Gilbert
Nếu chứa ở ngăn tủ tiệm ngày nay, một bộ đồ màu hồng có thể làm chúng ta phật lòng , nhưng la bô Năng Lựợng Nguyên tử U- 238 có cơ được đón chào bằng tiếng la hét thất thanh ( cũng có thể là cú điện thọai tới Bộ Nội An Hoa Kỳ ) . Vì chứa đến bốn mẩu uranium khác nhau – tất cả dán nhãn hiệu là có bụi phóng xạ kiểu gần che dấu- cái nhìn đầu tiên vào bộ đồ năm 1951 này vẫn còn đưa đến trố mắt hỏang sợ. Tuy nhiên, như Cook nhấn mạnh, không công bằng khi nghĩ rằng các nhà chế tạo là nhũng kẻ bóc lột trẻ em vô trách nhiệm. Khi bạn nhìn thấy quặng uranium , bạn nói “ Trời ơi , đây là Phóng Xạ “ . Thế nhưng theo bà , quặng uranium là một trong những nguyên tố dồi dào nhất bạn tìm thấy trên Địa Cầu . Nhưng mãi cho đến khi quặng được chế biến, tinh lọc và nguyên tố thuần khiết đã trích lấy đi , nó mới trở thành vô cùng nguy hiểm. Cho nên đó là một trong những điều khi bạn nhìn bộ đồ ngày nay và nói : Trời ơi ; thật là nguy hiểm qua’ !. , vì chúng ta đã bị quy định để nghĩ rằng uranium là nguy hiểm. Nhưng thật sự nó hầu như không nguy hiểm . Bộ đồ bán ra gồm có một máy đếm Geiger cho những doanh nhân trẻ tuổi sử dụng tìm ra uranium tươi tắn ( nếu bạn không cảm giác là đang đi săn bắt uranium, một lệnh đặt hàng làm đầy lại nhanh nhẹn, luôn luôn kềm theo bộ đồ ).
3 – Bộ La bô Gilbert cán sự cho con gái trẽ tuổi
Dưới mắt và nhạy cảm cận đại, bộ đồ la bô cán sự con gái trẽ , trông giống như một bộ đồ dục tính khủng khiếp . Chìm trong màu hồng và và sắp xếp theo dính líu cho rằng các em gái trẽ có thể trở thành một phụ tá la bô, không phải là một nhà khoa học thật sự , bộ đồ có kính hiển vi nhỏ, có thể không được các nữ lưu đòi quyền phụ nữ hoan hô ; vẫn bán rà còn có kính hiển vi ở thị trường ngày nay . Dù vậy , theo lịch sử , có nhiều thứ hơn là mắt thọat tiên nhìn thấy. Cook nói : Bất thình lình , đây là một bộ đồ chơi cho con gái ( trẽ ) , ngay cả khi nó không tòan vẹn, và bây giờ cô ta khỏi cần ăn cắp đồ chơi của anh trai nữa rồi !”. Bô chơi tay , dù đó là trò chơi con gái vì bao bọc bằng màu hồng , chứa mọi thứ như ở bộ đồ chơi tay của con trai trong bộ đồ kính hiển vi Gilbert dành cho con trai. Dù nhìn theo cách nào đi nữa, bộ đồ năm 1958 này, biểu hiện một bước tiến tới mạnh mẽ cho con gái thích thám hiểm khoa học .
4- Bộ đồ computer kỷ thuật số - Digi Comp
Edmund Berkeley đã vẽ kiểu những diịch bản sớm của các bộ đồ chơi - computer toy. Tên gọi là Geniac và Brainiac .Họ phối hợp logic và thành sản, tùy thuộc hòan tòan vào bộ phận nhập sản bằng tay ( dù cho các sách nhỏ hướng dẫn làm các máy móc phức tạp đúng thời trang hơn ) . Tuy nhiên , thế hệ các tay phù thủy computer thế hệ đầu tiên, thích thú nhớ đến DigiComp , một computer kỷ thuật số cơ học tự làm lấy Build-it- yourself. Khởi sự năm 1963 , Khảo cứu Giáo dục Khoa học – Education Science Research , ESR chế tạo và bán nó ra theo gía 4.99 $ , một hàng rẽ rề với gíá trị giáo dục nó kềm theo . Ai sử dụng sẽ tập hợp những tấm styrene đỏ và trắng, các thanh dây cuốn, các dải băng cao msu và các ống plastic hầu tạo ra một vật thay thế cứng cáp. Họ nối kết ba “ mạch lật – flip-flops” cơ học đơn giản , những dịch bản của mạch vòng điện tử các computers dùng tồn trử RAM theo một cách giúp các chốt hình trụ, xy lanh - cylindrical pegs có thể bị đẩy đi hay bị chận đứng không di chuyễn nữa . Khi một tay mới vào nghề -tyro Steve Jobs hay Bill Gates di chuyễn một đòn bẩy lui tới , những hình dạng khác nhau của các xy lanh này, khiến DIGI- Comp làm tính điện– compute theo các bài tính lô gic Boolean. Một bài đọc 3- bit readout trình bày hiện trạng của các mạch lật. Trước khi chế tạo những sản xuất các đây chừng 40 năm, các tay trung thành của Digi- Comp có thể trưng bày lô gic nhị phân – binary logic, thực hiện các bài tóan tóan học đơn giản và chơi các trò chơi lô gic. Đối với con trẻ thập niên 1960, mà hiểu biết tòan vẹn máy computers có thể phát sinh từ những máy móc to chóang riêng cả một phòng ốc( như thể ở tổng Nha Ngân Sách Ngọai viện các năm 1964 – 67, khi VN mới bắt đầu thể thức trả lương nhân viên mọi cơ quan theo điện tóan ) , DigiComp đúng là đầy khả năng đáng kinh ngạc. Các nguyên tắc nó sử dụng – tỉ như các cổng Có/ Không ( And/No ), giúp đưa và các nhập sản- inputs đa dạng , thế nhưng chỉ có một thành sản - output, vẫn còn là căn bản cho các ứng dụng mạch vòng kỷ thuật số - digital circuitry . Các tay yêu mến DIGIComp đầy rẫy trực tuyến -online , với các vị trí tay nhiệt thành và các bảng thông điệp đề xướng cho các lưu trữ hiình chụp kỷ thuật số , các tập chỉ dẫn và đặc thù nguyên thủy, cũng như các nhớ nhung đến thời con trẻ và những chuyện kể , từ các tay nhiệt thành liên quan đến sự nghiệp họ sau đó về điện tóan, tính điện – computing và các lảnh vực liên hệ. Cho những ai muốn chụp bắt lại một mảnh kho tàng thời niên thiếu , hảng Minds-On Toys( mindsontoys.com ) cống hiến một dịch bản trở lui lại tương đối rẽ tiền .
5 - Những đối thủ hiện hửu
Bà Rosie Cook quản trị các bộ đồ chơi khoa học, khuyến cáo những bộ đồ hóa học do hảng Đức Thames and Cosmos làm ra , chứa một xếp đặt hóa chất và các dụng cụ bằng gương thật sự , y như các bộ đồ xưa củ các hảng Gilbert hay Chemcraft chế tạo . Bà cho biết chúng không rẽ tiền đâu, nhưng đó là những bộ thật rất huy hòang.
( Chiếu theo Jim Dullivan tập san Khám Phá –Discover , Hoa Kỳ, số tháng 12 năm 2014)
( Irvine Nam Ca Li, ngày 11 tháng 12 năm 2014 )
