Thomas Edison có tổng cộng 1.500 bằng phát minh trên thế giới, trong đó gồm có 1.093 bằng sáng chế tại Hoa Kỳ và các bằng sáng chế khác tại Anh, Pháp, Đức. Những phát minh của ông đã mang đến lợi ích khổng lồ cho con người. Đến nay những công nghệ hiện đại mà chúng ta tận hưởng hầu hết đều có tiền đề từ phát kiến của Edison. Dưới đây là một số phát minh nổi bật của ông mà chúng ta bắt gặp hằng ngày.
Đèn sợi đốt
Tháng 1 năm 1879, Thomas Edison bắt đầu chế tạo bóng đèn điện, chiếc đèn này sẽ phát sáng khi dòng điện đi qua dây tóc mỏng platin đặt trong một bóng thủy tinh hút chân không để chống oxy hóa, tuy nhiên nó chỉ cháy được vài giờ. Edison tiếp tục nghiên cứu và cho ra đời chiếc bóng đèn cháy lâu hơn bằng cách dùng dây tóc là sợi vải tẩm carbon. Đến trưa ngày 21/10/1879, chiếc bóng đèn đã cháy được 45 giờ.
Sau đó Edison tiếp tục thực hiện nhiều thí nghiệm khác và cuối cùng vào ngày 31/12/1879 ông công bố phát minh bóng đèn điện sợi đốt của mình, một chiếc bóng đèn có sức chịu đựng cao trong môi trường chân không lớn, nó sẽ cháy sáng hàng trăm giờ. Sự kiện này đã làm nên sự thay đổi lớn của thế giới sau đó.
Tuy nhiên Thomas Edison không phải người đầu tiên phát minh ra bóng đèn điện, trước đây từng có ít nhất 22 nhà phát minh nghiên cứu về loại đèn này nhưng đèn sợi đốt của Edison là hoàn chỉnh và mang lại nhiều tiện ích nhất cho cuộc sống con người.
Máy ghi âm
Bằng cách sử dụng âm thanh để rung màng loa và đẩy một cây bút tạo ra vết lõm trên một hình trụ phủ bằng giấy sáp được quay bằng tay quay, Edison nghĩ rằng ông có thể ghi âm giọng nói, âm nhạc và bất kỳ âm thanh nào và ông đã tiến hành nghiên cứu. Và tại phòng thí nghiệm ở New Jersey thiết bị có thể ghi và phát lại âm thanh đầu tiên đã ra đời.
Đến ngày 19/2/1878 Edison chính thức nhận bằng sáng chế máy ghi âm cho phương pháp dập nổi để thu âm trên các máy vi tính xi lanh. Thiết bị này đã mở ra một nền âm nhạc phát triển rực rỡ về sau.
Máy hát đĩa quay tay
Chiếc máy quay đĩa đầu tiên của Edison được ghi lại âm thanh trên các trụ bọc thiếc, chất lượng âm thanh khá thấp và chỉ nghe được một lần. Sau đó bằng cách quấn các lá thiếc quanh ống trụ, và nhờ một mũi kim dao động theo các rung động của âm thanh tạo ra các đường rãnh có độ sâu khác nhau trên các thiếc Edison đã ghi lại được bài hát “Mary had a little lamb”. Và bằng cách sử dụng một cây kim và màng rung (diaphragm), Edison đã tái hiện được bản thu âm.
Tiếp đó Edison tiếp tục phát triển phát minh này, bằng cách tạo ra một khuôn đúc hình trụ nguyên khối của hình trụ gốc thông qua phương pháp mạ điện ông mới tạo ra ống hình trụ hàng loạt. Edison tiếp tục sản xuất hàng loạt các máy hát ống quay hình trụ. Mãi đến năm 1890 Edison sử dụng một loại sáp mà khi cho vào khuôn có thể co lại lúc nguội, giúp lấy ra dễ dàng. Lúc này chiếc máy hát đĩa quay tay có thể ghi/phát được từ 2 đến 4 phút, như vậy chỉ có thể ghi lại và phát một bản nhạc.
Chiếc máy hát đĩa quay tay hoàn chỉnh được thực hiện hoàn toàn bằng cơ học và có hình dáng một chiếc kèn kim loại to tướng. Chiếc kèn này có nhiệm vụ “gom” âm thanh lại để tạo nên áp suất lớn cho kim ghi có thể ghi được. Ngược lại, khi phát âm, người ta lại phải dùng chiếc kèn theo hướng ngược lại để khuếch đại âm thanh lên mức có thể nghe được.
Máy chiếu phim
Một buổi chiều năm 1887, Thomas Armat đến thăm và cho Edison xem một máy chiếu hình, Edison cảm thấy vô cùng thích thú và ông liền nảy ra ý tưởng làm một chiếc máy chiếu phim. Và sau đó Edison đã bỏ ra 4 năm để lao vào nghiên cứu chế tạo.
Sau cùng Edison chế tạo thành công Kinetoscope, một chiếc máy chiếu phim khá đồ sộ và chỉ chiếu được cho một người xem. Chiếc máy này hoạt động rất đơn giản, nó gồm một chuỗi hình ảnh chạy qua một nguồn sáng để tạo thành ảnh động. Thế nhưng Kinetoscope là một phát minh quan trọng, là nguyên lý hoạt động của các thiết bị chiếu phim hiện nay, mở đầu cho một ngành công nghiệp phim ảnh phát triển rực rỡ mà bây giờ chúng ta tận hưởng.
Bộ phim đầu tiên trong lịch sử được đăng ký bản quyền ở Mỹ có độ dài chỉ 5 giây là cảnh Fred Ott, một nhân viên của Edison, hít một nhúm thuốc lá bột vào mũi rồi sau đó hắt xì hơi và được chiếu bằng Kinetoscope.
Xem thêm: 14 câu nói cổ vũ của nhà phát minh đại tài Thomas Edison
Công tơ điện
Ngày nay mỗi hộ gia đình đều có một thiết bị đo số điện tiêu thụ gọi là đồng hồ điện, điện năng kế hay công tơ điện và Edison chính là cha đẻ của thiết bị này. Thay vì đo tổng số lượng điện tiêu thụ bằng thời gian cấp điện Edison đã phát minh công tơ điện phân sử dụng hiệu ứng điện phân của dòng điện để đo tổng lượng điện năng.
Công tơ điện kiểu này thực chất là một cơ cấu điện phân, được đấu vào tải thông qua shunt, trong công tơ có các zắc cài được lắp đặt trong dung môi lỏng là hóa chất điện phân và các tấm kẽm dùng để đo điện năng sẽ được làm sạch trước khi sử dụng. Một tấm dùng để lấy số liệu đo chính còn tấm kia để kiểm chứng so với hiện trạng ban đầu.
Trước khi đo tổng lượng điện năng tiêu thụ các tấm kẽm sẽ được làm sạch và cân cẩn thận, khi có dòng điện chạy qua chất điện phân sẽ tạo ra một lượng kẽm phủ đọng lại trên tấm kia, đến cuối kỳ thì đem tấm kẽm đó đi cân. Sự chênh lệch trọng lượng tấm kẽm sẽ biểu thị cho số lượng điện năng đã tiêu thụ.
Về sau Edison bổ sung thêm bộ đếm cơ khí để giúp cho việc đọc chỉ số và được sử dụng đến cuối thế kỷ 19. Giờ đây công tơ điện chúng ta sử dụng đã có nhiều cải tiến để tiện lợi hơn nhưng về cơ bản vẫn dựa trên nguyên lý công tơ điện của Edison.
Cầu chì
Cầu chì là một thiết bị rất quan trọng trong các hệ thống dẫn điện, vai trò của nó là đảm bảo an toàn cho người sử dụng, phòng chống cháy nổ.
Cầu chì được làm bằng chất liệu có nhiệt độ nóng chảy, kích thước và thành phần thích hợp sao cho khi cường độ dòng điện trong mạch tăng đột biến cầu chì tự uốn cong hoặc tan chảy khỏi mạch điện giúp ngắt kết nối dòng điện.
Người đầu tiên có ý tưởng dùng vật liệu dễ nóng chảy để dẫn điện nhằm tránh các sự việc ngoài ý muốn như dòng điện tăng đột biến, sét đánh,… là Breguet. Trước đó cũng đã có nhiều dây dẫn cũng như tấm che làm từ vật liệu dễ nóng chảy đã được sử dụng để đảm bảo an toàn khi sử dụng điện. Nhưng Thomas Edison mới là người đã phát minh ra chiếc cầu chì nhỏ gọn và ứng dụng nó vào hệ thống dây điện như ngày nay chúng ta sử dụng. Thomas Edison được cấp bằng sáng chế cầu chì vào năm 1890.
Bút nén khí stencil
Để giúp việc sao chép tài liệu được nhanh chóng và tiện lợi hơn Thomas Edison đã phát minh ra một thiết bị có động cơ điện nhỏ giúp ích trong việc tạo bảng mẫu in ấn, đó là bút nén khí stencil, ông đã được cấp bằng sáng chế cho chiếc bút này vào năm 1876. Bút nén khí stencil dùng một cây kim thép để xuyên thủng giấy cho việc in ấn, đây là thiết bị đầu tiên mang lại hiệu quả cho việc sao chép tài liệu.
Lúc này một công ty đã mua lại phát minh của Edison và sản xuất hàng loạt để kinh doanh nhưng sản phẩm lại gặp nhiều vấn đề khi đưa vào sử dụng. Cụ thể bút nén khí stencil khá nặng nề, gây tiếng ồn lớn khi sử dụng và chi phí thay pin lại tốn kém. Dần dà sản phẩm bút nén khí stencil không còn là sự lựa chọn để sao chép tài liệu, Edison nhiều lần cải tiến nhưng không mấy tiến triển ông đành dẹp bỏ phát minh này sang một bên.
Vậy nhưng đến năm 1891, nghệ sĩ xăm Samuel O'Reilly tạo ra chiếc máy xăm đầu tiên lấy tiền đề từ chiếc bút nén khí stencil của Edison, ông đã nhận được bằng sáng chế cho sản phẩm này. Máy xăm nhanh hơn và được cho là hợp vệ sinh hơn xăm tay. Sau khi Samuel O'Reilly chết vào năm 1908, một sinh viên đã chế tạo máy xăm và bán nó, từ đó máy xăm phổ biến hơn.
Xem thêm: Những câu nói bất hủ của nhà vật lý thiên tài Albert Einstein
Ô tô điện
Vào năm 1899, Edison từng phát triển một loại pin trữ điện dành cho ô tô giúp những chiếc xe này được vận hành bằng điện. Và vào năm 1900 đã có rất nhiều ô tô tại Mỹ sử dụng loại pin này để chạy. Sau đó Edison tiếp tục nghiên cứu sao cho pin có thể chạy xa 100 dặm mới phải sạc một lần. Nhưng 10 năm sau đó, xăng dầu xuất hiện Edison không còn phát triển phát minh này nữa.
Tuy nhiên pin sạc của Edison vẫn được ứng dụng trong đèn pha của thợ mỏ, tín hiệu đèn đường sắt, hải phao. Tuy nhiên giờ đây dòng xe ô tô chạy bằng điện cũng đang dần trở lại, hãng Henry Ford cũng sử dụng pin của Edison trong mẫu xe TS của mình.
Phương pháp bảo quản thực phẩm
Để các loại thực phẩm và trái cây được bảo quản lâu hơn, Edison đã nghĩ ra việc hút chân không và ông đã nộp bằng sáng chế cho phương pháp hút chân không của mình vào năm 1881.
Thực phẩm, trái cây hoặc các chất hữu cơ,... sẽ được xếp gọn vào các thùng kín, không khí sẽ được hút ra bằng một máy bơm và bằng cách này thực phẩm đã được bảo quản lâu hơn, tốt hơn. Giờ đây bảo quản thực phẩm bằng cách hút chân không vẫn là cách phổ biến, được áp dụng rộng rãi nhất.
Những phát minh của Edison chính là tiền đề cho cuộc cách mạng 4.0 vô cùng mạnh mẽ sau này, và những thiết bị thông minh ngày nay chúng ta sử dụng đa phần đều được phát triển dựa trên những phát minh của nhà khoa học vĩ đại của nhân loại Thomas Edison.
Nguồn ảnh: Internet
