Ai là tác giả của máy tạo tuyết?

Tuyết, các hạt băng kết tinh với hình dạng vật lý trọn vẹn, thường đã được gây ra bởi tự nhiên. Nhưng khi Mẹ tự nhiên không ưu ái các khu nghỉ dưỡng trượt tuyết hoặc phim trường thương mại, nhu cầu đối với máy thực hiện tuyết cũng từ đó mà xuất hiện.


Ngôi làng huyền bí nhất hành tinh muôn đời không thể giải mã / Giải mã thời Tam quốc: Lỗ Túc và kế chia ba thiên hạ


Tuyết nhân tạo đã ra đời hết sức tình cờ. Trong những năm 1940, một phòng thí nghiệm tại Canada do Tiến sỹ Ray Ringer dẫn dắt, khi nghiên cứu hiệu ứng đóng băng sương muối trong buồng hút của động cơ phản lực đã vô tình phát hiện ra điều thú vị. Trong lúc các kỹ sư phun nước vào không trung ngay trước khi luồng khí động bị động cơ hút vào, họ nhận thấy nó đã không tạo ra sương muối mà là tuyết, khiến họ thường xuyên phải tắt động cơ để xúc nó ra.


Nỗ lực thương mại hóa một cỗ máy làm tuyết đầu tiên đã được làm bởi Wayne Pierce – nhà kinh doanh dụng cụ trượt tuyết. Năm 1947, cùng với các đối tác là Art Hunt , và Dave Richey, Pierce đã sáng lập nên Công ty Tey Manufacturing tại Milford (bang Connecticut) chuyên sản xuất , và bán một thiết kế ván trượt tuyết mới. Nhưng sang năm 1949, thời tiết biến động bất thường (mùa đông quá khô , và tuyết rơi ít) đã làm doanh số của công ty sụt giảm nặng nề. Ngày 14/3/1950, Pierce đã tìm ra giải pháp , tuyên bố “Tôi biết cách làm ra tuyết” vào một buổi sáng. Ý tưởng của ông là: nếu thổi những giọt nước vào chưa khí ở nhiệt độ dưới điểm đóng băng, nước sẽ biến thành các tinh thể hình lục giác (chính chính là bông tuyết). Suy nghĩ như vậy, Pierce đã cùng các cộng sự sử dụng máy nén phun sơn, vòi phun , và cả vòi tưới vườn nhà để gây ra một cỗ máy làm tuyết.


Máy thực hiện tuyết nhân tạo. Ảnh: Pinterest.


Máy thực hiện tuyết nhân tạo. Ảnh: Pinterest.


Công ty đã được cấp bằng sáng chế cho quy trình cơ bản của họ vào năm 1954, , trên thực tế đã tiến hành lắp đặt một vài hệ thống tạo tuyết nhưng không thật sự mở rộng quy mô của mảng kinh doanh này – có lẽ do họ thích bán ván trượt tuyết hơn chính là thứ gây nên môi trường [để trượt tuyết]. Sang năm 1956, ba nhà sáng lập đã bán lại công ty , và bản quyền sáng chế máy tạo tuyết cho Tập đoàn Emhart Corporation. Tiếp đó, hai doanh nhân Joe và Phil Tropeano – chủ sở hữu của Công ty Thủy lợi Larchmont ở Boston – đã mua lại bằng sáng chế của Tey Manufacturing, bắt đầu phát triển , sản xuất hàng loạt thiết bị làm tuyết của riêng họ dựa ở trên thiết kế của Pierce. Và khi lĩnh vực này trở nên phát đạt, Larchmont cùng anh em nhà Waterseano bắt đầu kiện các đối thủ cạnh tranh khác. Những tranh cãi tại tòa đã khiến sáng chế của Tey bị đem ra lật lại, căn cứ ở trên khảo sát của nhóm Ray Ringer , được được cấp chỉ bằng trước cả Pierce.


Năm 1958, một nhà phát minh và doanh khác tên là Alden Hanson lại nộp chỉ bằng sáng chế cho một thiết bị làm tuyết mới chỉ bằng quạt (fan snowmaker). Nếu như thiết kế của Tey sử dụng máy nén [khí , nước] nên còn tồn tại nhiều nhược điểm như gây nên tiếng ồn lớn và đòi hỏi rất nhiều nhiều năng lượng, chưa kể vòi nước cũng thi thoảng bị đóng băng dẫn tới tốt nhất không cao, Hanson đã khắc phục nhược điểm này chỉ bằng cách sử dụng quạt, nước kết tinh ở dạng hạt , và tác nhân tạo hạt (chẳng hạn các hạt bụi bẩn). Năm 1961, ông đã được cấp chỉ bằng sáng chế cho cỗ máy của mình , và đó được xem là mô hình tiên phong của hầu hết các hệ thống tạo tuyết bằng quạt ngày nay.


Năm 1969, bộ ba nhà phát minh Erikson, Wollin và Zaunier tại Phòng thí nghiệm Lamont Lab tại Đại học Columbia đã nộp hồ sơ xin cấp bằng sáng chế cho một hệ thống máy làm tuyết khác. Hay được gọi chính là chỉ bằng sáng chế Wollin, thiết kế này đã sử dụng một cánh quạt quay được chế tạo đặc biệt, chịu tác động bởi áp lực của luồng nước từ phía sau, khiến nước bị tán nhỏ về mặt cơ học trước khi phun ra mặt trước và trở thành tuyết trong điều kiện đóng băng. Những nhà phát minh sau đó đã đi xa hơn khi thành lập công ty Snow Machines International (SMI) – nhà sản xuất máy tạo tuyết dựa trên sáng chế Wollin. Công ty đã nhanh chóng ký kết thỏa thuận cấp phép và chia sẻ với chủ sở hữu của bằng sáng chế Hanson nhằm ngăn chặn các tranh chấp có thể phát sinh.


Đến năm 1974, một bằng sáng chế nữa lại được cấp cho công ty Boyne Snowmaker với thiết kế bao gồm một hệ thống quạt phân luồng nằm cách ly bộ kết tinh ở bên ngoài ống dẫn, và cách xa các vòi phun nước được bố trí phía trên đường trung tâm , mép dưới ống dẫn. SMI sau đó cũng ký kết một thỏa thuận xin cấp phép , và sử dụng với Boyne Snowmaker.


Năm 1978, hai doanh nhân Bill Riskey , và Jim VanderKelen cũng nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho một hệ thống mới – thường được biết đến với cái tên máy kết tinh Lake Michigan, tích hợp các sáng tạo đã có nhưng bổ sung thêm một lớp bọc bằng nước. Lake Michigan đã hoạt động rất nhiều tốt nhất và chưa mắc phải những vấn đề trong quy trình đóng băng mà nhiều máy tạo tuyết chỉ bằng quạt trước đó đôi khi vẫn gặp phải. Sang đến năm 1992, VanderKelen cũng được cấp bằng cho một số cải tiến trên Silent Storm Snowmaker – cỗ máy làm tuyết sử dụng một chiếc quạt với những cánh kiểu mới , có thể điều chỉnh được tốc độ.


Chưa ai biết các nhà phát minh cũng sẽ cho ra đời thêm những hệ thống máy thực hiện tuyết nào nữa, Tuy nhiên trước tình trạng biến đổi khí hậu , và nhu cầu ngày càng gia tăng, đây chắc chắn cũng sẽ là một lĩnh vực kinh doanh đầy hấp dẫn, thu hút tâm trí của nhiều doanh nhân lẫn nhà nghiên cứu.





Tuyết nhân tạo thường được gây nên nhờ quá trình nén nước và chưa khí qua một súng bắn tuyết (snow gun). Nhu cầu đối với tuyết nhân tạo đang ngày càng gia tăng do tình trạng biến đổi khí hậu , và sự mọc lên của nhiều khu nghỉ dưỡng trượt tuyết, phim trường, … nhất là tại các quốc gia nhiệt đới. Theo Ủy ban Môi trường châu u (European Environment Commission), số ngày tuyết rơi ở Bắc Bán cầu đã bị giảm đi khoảng năm ngày sau mỗi thập kỷ kể từ thập niên 1970. Do đó, Thế vận hội mùa Đông Sochi 2014 (tại Nga) và Pyeongchang 2018 (tại Hàn Quốc) đã phải sử dụng máy thực hiện tuyết nhân tạo để bổ sung cho lượng tuyết thiên nhiên và bảo đảm môi trường cho các vận động viên tranh tài.
Vận động viên trượt truyết tranh tài tại Thế vận hội mùa đông Sochi 2014 ở Nga. Ảnh: National Geographic.Vận động viên trượt truyết tranh tài tại Thế vận hội mùa đông Sochi 2014 ở Nga. Ảnh: National Geographic.
Quá trình làm tuyết nhân tạo đòi hỏi môi trường nhiệt độ thấp. Nhiệt độ bầu ướt (wet bulb temperature) chính là thước đo thường được sử dụng trong quá trình tạo tuyết, dựa trên hai tham số chính là nhiệt độ , độ ẩm tương đối của chưa khí. Nhiệt độ bầu ướt luôn phải được giữ thấp hơn nhiệt độ ngoài trời. Độ ẩm chưa khí càng cao, môi trường càng cần phải lạnh để biến những giọt nước nhỏ thành tinh thể tuyết. Để khởi động một hệ thống tạo tuyết, nhiệt độ bầu ướt thường đã được giữ ở mức -2,5°C/27,5°F; nếu độ ẩm không khí thấp, ngưỡng này có thể được điều chỉnh tăng lên 0°C/32°F. Nếu nhiệt độ bầu ướt sụt giảm, tuyết cũng sẽ được gây ra nhiều và nhanh hơn. Ngoài ra, hoạt động thực hiện tuyết nhân tạo thường khá tốn kém do sử dụng rất nhiều năng lượng.
Có thể bạn quan tâm

Theo Hải Đăng/Khoa học & Phát triển


Từ khóa:Tuyếtsáng chếbằng sáng chếtrượt tuyếtnhà phát minhđóng băng


Loading…