Valerio và mô hình mạng LaserWAN - Ảnh: Jedanews

Trong ký ức của mình, Valerio Pagliarino, một thiếu niên lớn lên tại tỉnh Asti, vùng Piedmont của Ý, không bao giờ quên những ngày thường xuyên mệt mỏi với tốc độ kết nối mạng dưới mức trung bình tại ngôi làng nhỏ của mình.

Chính vì vậy, cậu đã sáng chế ra mạng tốc độ cao, sử dụng tia laser để tăng tốc độ kết nối Internet cho các vùng hẻo lánh của Ý.

Đột phá với công nghệ laser

"Nơi tôi sống có chất lượng mạng Internet rất kinh khủng", nhà phát minh tuổi teen sau này đã chia sẻ về lý do thôi thúc bản thân tìm ra giải pháp laserWAN nhằm tăng cường chất lượng mạng cho thị trấn nhỏ chỉ khoảng 600 người sinh sống tại tỉnh Asti.

Không khoanh tay chịu đựng hay phàn nàn về hoàn cảnh, cậu thiếu niên 16 tuổi Valerio khi đó loay hoay nghĩ cách khắc phục.

Valerio đã tính tới giải pháp thiết lập mạng tốc độ cao hoạt động trên nền tảng laser giúp tận dụng mạng lưới hạ tầng điện cao thế hiện có của địa phương để truyền tải mạng Internet chất lượng cao hơn tới nhiều khu vực vùng sâu, vùng xa.

Dự án của Valerio được lấy tên là "LaserWAN: laser broadband Internet connection" (LaserWAN: kết nối Internet băng thông rộng bằng laser).

Một điều may mắn cho Valerio lúc ấy là một số giáo viên trong trường trung học khi đó đã nhận ra tài năng đặc biệt của cậu học trò và sẵn lòng ủng hộ, giúp Valerio hiện thực hóa ý tưởng.

Ý tưởng của Valerio khá đơn giản: truyền tải tín hiệu mạng thông qua hệ thống thiết bị laser được đặt trên các cột tháp truyền tải điện cao thế đã có sẵn ở địa phương. Các tia laser này có thể sử dụng bước sóng hồng ngoại hoặc cực tím để truyền tải dữ liệu.

Theo Valerio, vì các tháp tải điện đã có sẵn nên đó sẽ là vị trí hoàn hảo để gắn kèm thiết bị laser mà không phải tốn bất cứ khoản chi phí xây dựng khác như đào thêm cột điện nâng giữ hệ thống với sợi cáp quang thông thường.

Các hệ thống tiếp nối laser này cần được đặt với tần suất cứ mỗi kilômet một trạm và điều thú vị là các tháp tải điện hiện có tại Ý đã ở sẵn những vị trí cách nhau gần hơn khoảng cách cần thiết đó.

Theo Valerio, trong điều kiện thời tiết xấu có thể gây ảnh hưởng cho tín hiệu laser, thiết bị truyền tải sẽ tự động điều chỉnh băng thông và độ tập trung của tia laser để duy trì chất lượng kết nối mạng.

Vì mỗi chùm tia laser có thể truyền tải lên tới 100 gigabit dữ liệu/giây nên theo Valerio, tốc độ này dễ dàng cung cấp dịch vụ Internet chất lượng cao tới những khu vực như ngôi làng nhỏ Castelnuovo Calcea của cậu.

Valerio Pagliarino nhận giải thưởng trao cho dự án LaserWAN - Ảnh: Italian Good News

Xóa bỏ "khoảng cách số"

Nhiều trang tin tức truyền thông của Ý đánh giá cao tiềm năng ứng dụng của mạng LaserWAN, cho là công nghệ mang tính cách mạng giúp xóa bỏ khoảng cách công nghệ số giữa các vùng về chất lượng kết nối.

Công nghệ này sử dụng tia hồng ngoại do những tia laser đặc biệt phát ra để truyền tải dữ liệu Internet tốc độ cao tới ngay cả những điểm biệt lập, xa xôi nhất trên thế giới.

LaserWAN có thể đưa tốc độ kết nối mạng lên tới 500Mbit/s lên các bộ thu phát đặc biệt đặt trên đỉnh những tháp truyền tải điện cao thế vốn thường dùng để tải điện từ các nhà máy phát điện gần nhất với các làng mạc nhỏ ở vùng sâu, vùng xa.

Bằng cách này, kết nối Internet được tải trên các đường dây điện thông qua tia laser, thay cho sợi cáp quang thông thường với chất lượng tín hiệu tương đương mà không phải đào thêm cột điện. LaserWAN còn là một "giải pháp xanh" vì tia laser không phát ra bất cứ chất thải điện tử nào trong quá trình hoạt động.

Với phát minh này, ngay khi còn học tại Trường trung học Galilei ở Nizza Monferrato, Valerio đã giành được một trong 3 giải nhất trị giá 7.000 euro của Cuộc thi dành cho các nhà khoa học trẻ của Liên minh châu Âu (gọi tắt là EUCYS) tại Brussels (Bỉ) năm 2016.

Một năm sau đó, cũng với công trình này, Valerio giành luôn giải thưởng dành cho nhà khoa học trẻ của Quỹ Intel trị giá 50.000 USD. Chủ tịch Quỹ Intel khi đó, bà Rosalind Hudnell, đánh giá cao công trình của Valerio bởi tiềm năng ứng dụng có tác động lớn tới cộng đồng của nó.

Với việc truyền tải Internet bằng tia laser thay cho sợi cáp quang, chi phí truyền tải mạng có thể giảm ít nhất 100 lần, theo Jedanews.

Sau khi nhận giải thưởng EUCYS, Valerio cho biết sẽ dành số tiền thưởng để tiếp tục theo đuổi những nghiên cứu khi học đại học.

Một ý nghĩa lớn hơn từ sự ghi nhận của các giải thưởng với dự án LaserWAN, theo Valerio, chính là tạo thêm niềm tin cho các doanh nghiệp đầu tư về tính khả thi trong thực tiễn của công nghệ truyền tải dữ liệu mạng bằng laser.

Valerio đã thiết kế mô hình thực tế cho sản phẩm công nghệ của mình từ những vật dụng cũ trong nhà được thiết kế lại và mua những vật liệu còn thiếu trên mạng. Cậu cho biết đã có một công ty quan tâm tới công nghệ này.

"Tôi hi vọng và tôi nghĩ là trong tương lai chúng tôi có thể bắt đầu công đoạn kỹ thuật để biến ý tưởng thành một sản phẩm thực tế", cậu nói.

Nhóm học sinh, trong đó có Valerio, cùng tham gia dự án tìm ra phương tiện giúp điều trị ung thư - Ảnh: La Stampa

Phát minh vật lý để điều trị ung thư

Sau công trình tạo dấu ấn đặc biệt laserWAN, theo trang La Stampa, năm 2018 Valerio Pagliarino cùng với 5 người bạn trung học khác là Aurora Robino, Giulio Branda, Federico Filippa, Riccardo Ponte và Francesco Serra đã cùng phát minh và thử nghiệm loại thiết bị đặc biệt có khả năng đo lường và giúp tối ưu hóa hiệu quả của phương pháp xạ trị trong chữa bệnh ung thư.

Nhóm học sinh trung học mê nghiên cứu này không chỉ tìm tòi để hiểu về phương pháp xạ trị, mà còn nghiên cứu và phân tích xem "thời khắc" nào thì tia phóng xạ có tác dụng điều trị hiệu quả nhất với sự hỗ trợ của các nhà nghiên cứu Massimo Caccia (ĐH Insubria), Dario Menasce (ĐH Milan Bicocca) và Nadia Pastrone (ĐH Turin).

Năm nay 19 tuổi, Valerio Pagliarino hiện đang là nghiên cứu sinh khoa toán của ĐH Pisa, Ý.

Kỳ tới: Điều gì tạo nên những đứa trẻ thông minh nhất thế giới?

Những người trẻ thông minh nhất thế giới - Kỳ 6: Hành trình từ khoa học tới kinh doanh của Zhang

TTO - 20 tuổi, anh sinh viên người Mỹ gốc Trung Quốc Elvis Yihui Zhang trở thành tấm gương đáng nể với hành trình khởi nghiệp rất sớm từ nghiên cứu khoa học môi trường.