Thấu kính nhỏ có khe để kết nối sợi quang. Ảnh do nhóm nghiên cứu cung cấp.

Sáng chế đăng ký tại Mỹ có tên “Focusing lens coupled with optical fibre and sunlight receiving devices using these lenses”, mang số US20180094786, được công bố ngày 5/4/2018.

Trước đó, nghiên cứu này đã được đăng ký độc quyền sở hữu phát minh sáng chế tại Việt Nam với tên “Thấu kính hội tụ kết nối với sợi quang và thiết bị thu nhận ánh sáng mặt trời sử dụng thấu kính này”, số 1-2016-04140, quyết định đơn hợp lệ số 81859/QĐ-SHTT ngày 14/12/2016.

Thiết bị được bảo vệ bởi bằng sáng chế nói trên có thể được lắp đặt trên mái nhà, và nhờ cơ chế hội tụ ánh sáng mặt trời, nó sẽ giúp chiếu sáng ngôi nhà mà không cần sử dụng điện. Đồng thời, với cơ chế truyền dẫn, ánh sáng hội tụ sẽ được đưa đến tất cả các tầng nhà thông qua các thiết bị trong cùng hệ thống.

Nhóm tác giả đứng tên trong bằng sáng chế bao gồm TS Nguyễn Trần Thuật - Trung tâm Nano và Năng lượng, TS Hoàng Chí Hiếu - Khoa Vật lý, Nguyễn Quang Quân và Hồ Đức Quân - cựu sinh viên lớp Cử nhân khoa học Tài năng Vật lý K58, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, và PGS.TS Nguyễn Hoàng Hải - Đại học Quốc gia Hà Nội.

Ba khó khăn khi đăng ký sáng chế tại Mỹ

TS Nguyễn Trần Thuật cho biết, nhóm nghiên cứu lựa chọn Mỹ để đăng ký sáng chế bởi Mỹ là nơi có một số công ty đang sản xuất các sản phẩm chiếu sáng tự nhiên tương tự sản phẩm của nhóm. Bên cạnh đó, Mỹ là quốc gia “dễ tính” nhất trong việc ứng dụng các sản phẩm mới, đồng thời là một thị trường tiềm năng.

“Mỹ còn là quốc gia có truyền thống trong việc bảo vệ, tôn trọng quyền sở hữu trí tuệ và phát triển kinh doanh từ các kết quả nghiên cứu phát triển. Xu hướng đăng ký tại Mỹ hầu như là tất yếu đối với mọi công ty trong lĩnh vực công nghệ kỹ thuật,” TS Thuật giải thích.

Anh cũng chia sẻ về những khó khăn trong quá trình đăng ký phát minh sáng chế tại Mỹ.

“Khó khăn đầu tiên cũng chính là khó khăn gặp phải khi đăng ký tại Việt Nam, đó là dựng hình thể hiện ý tưởng. Nhóm phải nhờ đến một chuyên gia dựng hình không gian và nếu không có sự tin tưởng tuyệt đối giữa những người thực hiện thì khó qua được bước này,” theo TS Thuật.

“Khó khăn tiếp theo là rào cản ngoại ngữ. Về bản chất, bản thuyết minh sáng chế không phải là một tài liệu kỹ thuật mà là một tài liệu luật. Thuyết minh không cần hay, không cần đẹp mà cần bảo vệ được những thứ được miêu tả trong đó. Nhóm đã tiến hành dịch từ tiếng Việt sang tiếng Anh, sau đó hiệu đính nhiều lần, và cũng phải áp dụng một số thuật ngữ theo kiểu đọc các phát minh sáng chế tại Mỹ nhiều rồi áp dụng lại trong bản dịch thuyết minh của mình,” TS Thuật kể lại.

“Khó khăn thứ ba chính là tìm một công ty tư vấn luật giúp mình đăng ký tại Mỹ. Do chưa làm bao giờ nên tại bất kỳ bước nào, nhóm cũng đều phải đắn đo cân nhắc và thận trọng, chậm chắc nhưng không được để quá hạn 12 tháng kể từ ngày nộp tại Việt Nam.”

Giải pháp chiếu sáng “may đo” cho nhà ống

Nguyên mẫu ban đầu của nhóm nghiên cứu là một thiết bị hội tụ ánh sáng mặt trời sử dụng cơ hệ, với điểm mạnh là lấy được toàn bộ dải năng lượng mặt trời (cả khả kiến và hồng ngoại) nhưng lại đòi hỏi nhiều về bảo trì, bảo dưỡng và sẽ tương đối phức tạp trong sử dụng.

Để khắc phục những nhược điểm đó, nhóm nghiên cứu lập tức tiến hành xây dựng nguyên mẫu tiếp theo, chính là thiết bị được bảo vệ bởi sáng chế đăng ký tại Mỹ.

Thiết bị này hoạt động trên cơ chế truyền qua, nên sẽ phải hy sinh phần hồng ngoại của dải ánh sáng mặt trời, chỉ giữ được phần khả kiến. Bù lại, thiết bị không dùng bất kỳ cơ hệ chuyển động nào, dễ dùng hơn rất nhiều và không đòi hỏi nhiều về bảo trì, bảo dưỡng.

Nhóm nghiên cứu dự tính phát triển một nguyên mẫu nữa có khả năng giảm thiểu chi phí nguyên vật liệu so với nguyên mẫu thứ hai. Việc giảm chi phí nằm ở điểm, chất lỏng sẽ được sử dụng thay thế các vật liệu rắn trong suốt dùng trong các thấu kính và sợi quang. Khi sử dụng các vật liệu lỏng, nhóm nghiên cứu tiến hành biến tính bề mặt tiếp giáp giữa chất lỏng và thành chứa nhằm thu được hiệu ứng phản xạ toàn phần để truyền dẫn ánh sáng trong kênh dẫn lỏng.

Trong quá trình thực hiện, do nhóm nghiên cứu đặt nặng tính ứng dụng của sản phẩm nên đã đưa ra các giải pháp với độ khó tăng dần thông qua các nguyên mẫu trung gian.

Đến thời điểm này, hai nguyên mẫu trung gian đều được đăng ký phát minh sáng chế, và nhóm nghiên cứu dự tính sẽ còn đăng ký tiếp để bảo vệ toàn bộ các sản phẩm và ý tưởng kể từ lúc phát triển đến lúc đưa vào sản xuất hoặc chuyển nhượng.

Nhóm nghiên cứu nhìn nhận, để được dùng rộng rãi, sản phẩm hội tụ, truyền dẫn và chiếu sáng tự nhiên sẽ gặp phải các khó khăn như: chỉ có thể dùng được vào ban ngày, và cần phải tuân theo các tiêu chuẩn thiết kế và xây dựng. Khó khăn thứ nhất có thể giải quyết bằng cách tích hợp bộ phận tán xạ với đèn điện, trong khi khó khăn thứ hai đòi hỏi nhiều thời gian thử nghiệm và kết hợp.

Ngoài những khó khăn nêu trên thì nhóm nhận định tiềm năng ứng dụng của sáng chế tại Việt Nam là rất lớn. Về cơ bản, các dạng nhà hình ống thông dụng tại Việt Nam được chiếu sáng tự nhiên rất kém, do đó một giải pháp tiết kiệm trong việc chiếu sáng có thể được ứng dụng tới từng nhà. “Việc phát triển các giải pháp cụ thể, mang tính 'may đo' cho nhu cầu ở Việt Nam sẽ là lợi thế lớn so với các giải pháp mang tính 'tay to' của các công ty nước ngoài,” TS Thuật lạc quan.

Làm nghiên cứu như một startup

Thiết bị nhận sáng được tạo thành nhờ sắp xếp rất nhiều các thấu kính nhỏ kết nối sợi quang. Ảnh do nhóm nghiên cứu cung cấp.

Ngay từ khi bắt đầu nghiên cứu vào khoảng giữa năm 2014, nhóm đã định hướng phát triển các sản phẩm có tính ứng dụng cao, tập trung chế tạo các nguyên mẫu dựa trên các nguồn nguyên vật liệu sẵn có tại Việt Nam, và chú trọng đăng ký độc quyền sở hữu trí tuệ thay vì các bài báo khoa học.

Trong quá trình nghiên cứu, các thành viên của nhóm tình nguyện đóng góp công lao động, còn các chi phí khác cho nghiên cứu được nhóm tự huy động.

“Nhóm nghiên cứu đã gửi các đề xuất nghiên cứu phát triển sản phẩm đến các tổ chức liên quan để xin đề tài nhưng đều chưa được, có thể vì về khoa học, nghiên cứu này không phải là quá tiên tiến, còn về thị trường lại chưa bán được sản phẩm nào,” TS Thuật kể. “Vì thế, có thể nói, lúc này nhóm đang hoạt động như một startup.”

Theo TS Thuật, việc được cấp bằng sáng chế tại Mỹ sẽ tạo tiền đề để nhóm thực hiện các bước tiếp theo vốn đã được bàn bạc rất nhiều từ trước, đó là tìm thêm các nguồn tài trợ dạng đầu tư thiên thần cho việc phát triển một nguyên mẫu hoàn thiện hơn, sau đó đóng gói sản phẩm và tìm kiếm những người dùng đầu tiên.

“Nếu các bước này được thực hiện tốt thì nhóm nghiên cứu có thể tiến tới thương mại hóa sản phẩm hoặc chuyển nhượng các quyền sở hữu độc quyền phát minh sáng chế,” TS Thuật bày tỏ kỳ vọng.