Thắp lên ngọn lửa yêu khoa học

Tác giả đề tài – Bùi Quang Minh, HS lớp 12CL – cho biết trong một lần ra chơi, em mang ra khoe với các bạn một đoạn video clip được quay trong điện thoại. Cảm giác lúc đầu của mọi người là tò mò sau đó đi đến ngạc nhiên và thích thú. Mặc dù hình ảnh và âm thanh trong chiếc máy cầm tay cũ không được chuẩn lắm nhưng tất cả đã trở thành ma lực,  tâm điểm chú ý của rất nhiều người.

Đến khi Minh tiết lộ thì bạn bè mới biết đó là công trình sáng tạo của em sau khi thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học với tên gọi “Màn hình cánh quạt ba chiều”. Minh giải thích, sản phẩm này có tên gọi là 3D Propeller Display (viết tắt là 3DPD), còn theo cách gọi tiếng Việt là “Màn hình cánh quạt ba chiều” hay LED quay 3D. Về quy trình hoạt động, màn hình này sử dụng kết hợp nguyên lý quét như trong LED cube và quay trong màn hình cánh quạt để tạo nên hình ảnh trong không gian ba chiều. Lúc đầu còn thấy lạ nên một số bạn bè thắc mắc không biết cái này hoạt động dựa trên nguyên lý nào? Nghe vậy Minh giải thích luôn: “DPD hoạt động dựa trên nguyên tắc lưu ảnh của mắt được Bob Blick ứng dụng vào thứ gọi là Propeller Display mà chúng ta gọi là LED quay. Con LED nằm trên màn hình điện tử. Nhờ có thêm một chút cải tiến thì bộ vi xử lý tốc độ quay này sẽ được 3DPD. Một màn hình thay vì một thanh LED sẽ quay và tạo nên một hình trụ có chứa hình ảnh 3D. Nhìn thấy qua màn hình và biết là vậy nhưng cũng có không ít “thần dân” chuyên lý của trường tò mò muốn biết cấu tạo bên trong của nó như thế nào mà “tuyệt diệu như thế?”. Biết không thể giấu các bạn, Minh “bật mí” luôn: “Ngoài cấu tạo là một màn hình ma trận, và một động cơ là quạt máy tính, 3DPD phải có 2 vi điều khiển một đứng yên, một quay, 2 module thu phát và 5 cảm biến hiệu ứng”. Chưa hết, theo Minh, còn có thêm cục pin, cổng USB… mới tạo được hình hài cho sản phẩm.

Mặc dù đã biết rõ về nguyên lý hoạt động và nguyên tắc cấu tạo nhưng cũng có bạn muốn biết thêm cách hoạt động của chúng trong môi trường điện tử ra sao. Đầu tiên, máy vi tính sẽ tính toán và xuất dữ liệu màn hình qua cổng USB sang vi điều khiển đứng yên. Sau đó con MCU đứng yên lại quăng gói dữ liệu này lên MCU quay nhờ module RF, đồng thời điều chỉnh tốc độ motor ở 1.500 vòng/phút, MCU quay sẽ nhận dữ liệu và hiển thị. Tất cả chỉ có vậy – Minh cho biết thêm.

Có bạn lại cắc cớ hơn tìm cách đưa ra câu hỏi khó kiểu như: “Tại sao không cho nó chạy độc lập mà phải 3DPD mới được?”. Biết là khó trả lời nhưng Minh cho rằng đây là một trong những câu hỏi thú vị nhất. Em chia sẻ: “Không giống như màn hình 2D bình thường, 3DPD cần rất nhiều dữ liệu để chạy. Nếu quá ít dữ liệu thì nó sẽ không hoạt động được. Hơn nữa em cũng không đủ kiên nhẫn để có thể nạp mỗi lần thế được mặc dù có bootloader hỗ trợ. Mặt khác, hiệu ứng trên PC có lợi thế nổi trội là mạnh và mượt hơn chạy độc lập, lại dễ lập trình hơn. Do đó với em, việc kết nối PC lại dễ dàng hơn so với chạy độc lập”. Cũng theo Minh, có người thích và khuyên làm thêm những sản phẩm đơn giản hơn I Love U nhưng điều này em chưa nghĩ tới nên chưa nghiên cứu sâu. 

Tuy phụ trách bộ môn hóa nhưng thầy Nguyễn Phú Đức – giáo viên của trường – cho biết đề tài của Minh có ứng dụng thiết thực khi học các môn khoa học tự nhiên, đặc biệt là về lĩnh vực điện tử. Màn hình đã đề cập đến các loại mô hình và cả cấu trúc mạng tinh thể trong hóa học nữa. Nói về ứng dụng của sản phẩm, Minh khiêm tốn giải thích đây chỉ là bản prototype, tức là thử nghiệm. “Em sẽ cố gắng nâng cấp màu và độ phân giải, nhưng cần phải đầu tư nhiều hơn. Nếu phát triển, chúng ta có thể chế tạo ra một loại màn hình 3D, và ứng dụng của nó thì chắc chắn rất đa dạng”, Minh cho biết.

Em cũng khuyến khích rằng những ai có hứng thú (tất nhiên phải đủ trình độ điện tử) thì hợp tác vì em đang cần người làm chung và lúc nào cũng sẵn sàng. Theo em, người hợp tác ít ra phải có 1 trong 3 điều kiện, đó là: Có trình độ điện tử vừa đủ để biết lập trình ARM, ứng dụng C# hoặc là giỏi cơ khí, cơ điện tử).

Có không ít đối tác “mê quá” đòi xin schematic và code nhưng em từ chối vì sản phẩm mới làm xong, đang ở trong giai đoạn dự thi nên còn phải độc quyền. Nghe nói làm ra 3DPD rất tốn kém nên có người đã hỏi thẳng em về các khoản chi phí. Minh tiết lộ chưa tính laptop thì cũng đã tốn hết 1,5 triệu đồng nên em khuyên bạn nào muốn thử nghiệm thì phải xem lại túi tiền của mình trước đã. Nếu kiếm được nhà tài trợ thì tốt.

Cũng đã có người tha thiết muốn mua lại bản quyền của Minh nhưng em nói không thể sang nhượng “đứa con tinh thần” mà mình vừa mới vật vã sinh ra.

Hiện Minh đang ở Hà Nội chuẩn bị cho kỳ thi học sinh giỏi toàn quốc sắp tới. Ra thủ đô có thầy mới, bạn mới nhưng em vẫn không quên tập thể lớp 12CL và ngôi trường THPT chuyên Lê Hồng Phong thân yêu. Đặc biệt em vẫn nhớ mãi công ơn của thầy Lê Thịnh – giáo viên hướng dẫn đã giúp em có được một công trình nghiên cứu để thắp sáng hơn ngọn lửa yêu khoa học và hứa hẹn một chân trời mới đang mở ra rực sáng trước mắt em.

Bài, ảnh: Hương Thủy