Các nhà khoa học và kỹ sư không ngừng nỗ lực để khám phá và cải tiến trong lĩnh vực của họ. Từ những nghiên cứu đoạt giải đến những ứng dụng thực tế, sự sáng tạo của họ đang mang lại những giải pháp cho các vấn đề cấp bách của xã hội. Một số phát hiện còn là bước khởi đầu cho hành trình khởi nghiệp đầy tiềm năng.
Tại UMBC, các giảng viên có đam mê khởi nghiệp được hỗ trợ bởi một hệ thống vững chắc. Technology Development Corporation (TEDCO) cung cấp các khoản tài trợ Maryland Innovation Initiative (MII) để thúc đẩy các dự án khởi nghiệp. UMBC có tỷ lệ chấp nhận đề xuất MII đáng kể là 50%. Bên cạnh đó, Office of Technology Development và bwtech@UMBC research park cung cấp các nguồn lực quý giá, bao gồm cả chương trình “Entrepreneurs in residence” (Doanh nhân thường trú) nhằm tìm kiếm các nghiên cứu phù hợp với phát triển thương mại và hỗ trợ giảng viên từ đầu đến cuối.
“Bạn tạo ra một tiền lệ,” Tom Sadowski, cựu sinh viên ngành khoa học chính trị, và hiện là phó hiệu trưởng phụ trách phát triển kinh tế cho Hệ thống Đại học Maryland, nói về những nỗ lực của UMBC trong việc hỗ trợ các giảng viên khởi nghiệp. “Bạn thiết lập mô hình mà các tổ chức khác đang noi theo.”
Từ các nguồn tài trợ khởi nghiệp đến quyền tiếp cận với các doanh nhân giàu kinh nghiệm, những hỗ trợ này giúp giảm bớt rào cản gia nhập vào lĩnh vực kinh doanh và tạo cơ hội cho giảng viên tác động tích cực đến thế giới. “Chúng tôi tập trung vào những đổi mới có ý nghĩa,” Karl Steiner, phó chủ tịch phụ trách nghiên cứu của UMBC, cho biết, “cho dù đó là trong lớp học, làm việc với cộng đồng của chúng ta, hay tạo ra các giải pháp mới cho một số thách thức xã hội cấp bách nhất hiện nay.”
Hãy cùng khám phá cách các giáo sư và cộng sự của họ đang sử dụng nghiên cứu và kiến thức kinh doanh mới để biến những phát minh của họ thành hiện thực.
Giải Pháp In 3D
Jeffrey Gardner, phó giáo sư khoa học sinh học, đã đối mặt với một vấn đề trong nghiên cứu về cách vi khuẩn phân hủy thực vật chết. Nghiên cứu này có ứng dụng tiềm năng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo, loại bỏ nhựa khỏi đại dương và cải thiện phương pháp ủ phân. Tuy nhiên, kỹ thuật đo lường hiệu quả phân hủy của các loại vi khuẩn khác nhau rất tốn thời gian và công sức.
Vì vậy, Gardner đã tạo ra một giải pháp nhỏ gọn: một dụng cụ nhựa nhỏ, tương tự như một cái lọc trà, giúp nghiên cứu về sự phân hủy do vi khuẩn nhanh hơn, rẻ hơn và chính xác hơn. Gardner hợp tác với Tagide deCarvalho, quản lý của UMBC’s Keith Porter Imaging Facility, để giải quyết vấn đề “với một chút kỹ thuật và in 3D.”
Gardner đã nhận được tài trợ Maryland Innovation Initiative (MII) thông qua TEDCO để hoàn thành phát triển nguyên mẫu và đánh giá thị trường. Công ty mới thành lập của ông, Gardner Industries, LLC, đang chờ cấp bằng sáng chế cho sản phẩm. Ông đang chờ đợi để biết liệu có nhận được tài trợ giai đoạn ba từ MII hay không, điều này sẽ cho phép công ty tăng cường sản xuất và gửi sản phẩm đến các phòng thí nghiệm trên khắp đất nước để thu thập phản hồi.
Gardner khuyên rằng các học giả tò mò về việc tham gia vào lĩnh vực kinh doanh nên “tìm một người đã làm thành công và nói chuyện với họ về điều đó. Nếu bạn cố gắng làm điều đó một mình hoặc đoán mò, bạn có thể kết thúc với rất nhiều quan niệm sai lầm hoặc nghĩ rằng nó quá khó hoặc quá dễ.”
Đối với Gardner, người đó là Chuck Bieberich, giáo sư khoa học sinh học và Chủ tịch Herbert Bearman Foundation về Khởi nghiệp. Gardner khuyến khích các giảng viên mạo hiểm tham gia vì sự hỗ trợ sẵn có giúp giảm bớt các rào cản gia nhập.
Giải Cứu Vịnh Chesapeake Bằng Vi Khuẩn?
Kevin Sowers, giáo sư công nghệ sinh học biển, đã nghiên cứu vi khuẩn kỵ khí (vi khuẩn không cần oxy) trong hơn 20 năm. Trong thời gian đó, ông đã phát hiện ra một loại vi khuẩn có thể phân hủy polycyclic biphenyls (PCBs) rất hiệu quả. PCBs từng được coi là “hóa chất kỳ diệu” khi chúng ra đời vào những năm 1930, nhưng kể từ đó, các nhà nghiên cứu đã xác định một số dạng có khả năng gây nguy hiểm như chất độc thần kinh, chất gây ung thư, chất phá vỡ nội tiết, v.v.
Mặc dù hiện nay đã bị cấm, nhưng do sự phổ biến của chúng trong vài thập kỷ đầu tồn tại, PCBs hiện phổ biến trong trầm tích vùng đất ngập nước trên khắp thế giới. Động vật không xương sống trong trầm tích ăn chúng, và chúng xâm nhập vào chuỗi thức ăn từ đó. Hiện nay, mọi người đang tìm kiếm những cách để loại bỏ chúng một cách an toàn. Các kỹ thuật hiện tại bao gồm nạo vét và “capping” (chất một lớp cát dày lên trên trầm tích), nhưng cả hai kỹ thuật này đều tàn phá hệ sinh thái vùng đất ngập nước.
Sowers và Upal Gosh, giáo sư kỹ thuật hóa học, sinh hóa và môi trường tại UMBC, đã hợp lực để đưa ra một giải pháp thay thế. Tài trợ từ giai đoạn một của MII đã cho phép họ phát triển một viên carbon như một cơ chế vận chuyển cho vi khuẩn phân hủy PCB. Sau khi liên kết vi khuẩn với viên, các nhà nghiên cứu phun các viên này lên trên vùng đất ngập nước hoặc dưới bến tàu. Các viên có đường kính từ một đến hai centimet, và họ phun 25 kg trên một mét khối. Các viên chìm xuống, và vi khuẩn thực hiện công việc của chúng trong trầm tích. Carbon và vi khuẩn này đều được tìm thấy tự nhiên trong trầm tích, nhưng nồng độ vi khuẩn thấp hiện tại sẽ mất rất nhiều, rất nhiều năm để loại bỏ mức độ PCB cao bất thường.
Một khoản tài trợ mới từ UMBC Catalyst Fund hỗ trợ những nỗ lực của bộ đôi này để phát triển một phương pháp đo lường hiệu quả của việc xử lý bằng cách so sánh lượng thời gian dự kiến cần thiết để PCB phân hủy tự nhiên so với khi xử lý.
Sowers và Gosh đã được cấp bằng sáng chế cho sản phẩm, và vào năm 2017, họ thành lập một công ty, Rembac. Mặc dù nó vẫn còn là một thủ tục thử nghiệm, “chúng tôi hy vọng rằng chúng tôi sẽ xây dựng được danh tiếng và chúng tôi sẽ có thể chứng minh rằng điều này đang hoạt động tốt trong các môi trường khác nhau, và nó sẽ trở thành một ứng dụng phổ biến hơn,” Sowers nói.
Pin Sinh Học Cho Y Học Xanh
Phát minh của Gymama Slaughter là kết quả từ công việc của cô trong việc phát triển các nguồn năng lượng dựa trên glucose để sử dụng trong các thiết bị cấy ghép, chẳng hạn như máy tạo nhịp tim. Bằng cách sử dụng nguồn cung cấp đường của cơ thể để cung cấp năng lượng cho các thiết bị, những “pin sinh học” này sẽ loại bỏ sự cần thiết phải phẫu thuật lặp lại để thay thế pin truyền thống bị hỏng.
“Dự án này rất quan trọng đối với tôi vì tất cả những vấn đề mà con người phải đối mặt. Tôi suy nghĩ rất nhiều về điều đó, và cách chúng ta với tư cách là các nhà nghiên cứu có thể thực sự chạm đến mọi người trong cộng đồng,” Slaughter, giáo sư kỹ thuật hóa học và một nhà phát minh mới nổi của UMBC, cho biết.
“Các hoạt động chính của chúng tôi là chuyển đổi các công cụ chẩn đoán, tái tạo việc sản xuất các công cụ này – và tạo ra thế hệ các nhà khoa học và kỹ sư tiếp theo. Chúng tôi hiện được tiếp cận bởi các sinh viên trên khắp thế giới, những người quan tâm đến những gì chúng tôi đang làm.”
“Đây không chỉ là về hóa học, mà là về tầm nhìn và việc đưa đúng người lại với nhau để giải quyết một vấn đề,” Slaughter nói. Mục tiêu là “mang lại lợi ích cho số lượng người tối đa trên thế giới, không chỉ những người trong cộng đồng của chúng ta.”
Âm Nhạc Cổ Điển Dành Cho Số Đông
Linda Dusman, giáo sư âm nhạc và Doanh nhân của năm của UMBC, đang giúp nhiều người kết nối tích cực hơn với âm nhạc cổ điển thông qua một ứng dụng di động có tên EnCue. Ứng dụng cung cấp thông tin tùy chỉnh theo thời gian thực trong một buổi biểu diễn, có thể bao gồm thông tin về nhà soạn nhạc, trích dẫn từ người biểu diễn hoặc nhạc trưởng hoặc bối cảnh lịch sử cho tác phẩm. Các dàn nhạc đẳng cấp thế giới như London Symphony Orchestra đã sử dụng EnCue.
Dusman có tài trợ giai đoạn ba của MII để theo đuổi phát triển kinh doanh hơn nữa và tinh chỉnh sản phẩm, chẳng hạn như cho phép các dàn nhạc thiết kế các bài thuyết trình của riêng họ thay vì rút ra từ một thư viện do Dusman và đối tác kinh doanh của cô, Eric Smallwood, cựu trợ lý giáo sư nghệ thuật thị giác tại UMBC, tạo ra.
Bạn không cần một loại giáo dục nhất định để đánh giá cao âm nhạc cổ điển, Dusman nói. “Điều khiến tôi chết lặng là khi tôi thấy những người mới đến trong khán giả và họ xấu hổ vì không biết khi nào nên vỗ tay, hoặc họ rời đi với cảm giác ngu ngốc – đó là một bi kịch, một bi kịch. Và EnCue giúp tôi cảm thấy như tôi đang làm hết sức mình để điều đó không xảy ra. Mọi người rời các buổi hòa nhạc bằng EnCue và hào hứng về những gì họ đã học.”
Khi được hỏi liệu cô ấy có khuyên nên tham gia vào thế giới kinh doanh hay không, cô ấy nói, “Nếu bạn tin vào những gì bạn đang làm, thì có. Theo một cách nào đó, tôi phải làm điều đó, nếu tôi thực sự tin vào ý tưởng giáo dục theo thời gian thực này.” Nhưng quá trình này không phải là không có những thách thức và thất vọng.
“Bất cứ điều gì đáng làm, nếu bạn đã biết phải mất bao nhiêu để nó hoạt động trước khi bạn làm, có lẽ bạn sẽ không bao giờ làm điều đó,” cô ấy nói. “Nhưng nếu bạn tin vào điều gì đó, bạn sẽ làm những gì cần thiết để biến nó thành hiện thực. Giá trị xứng đáng với nỗ lực.”
Ngủ Ngon Hơn Với Kỹ Thuật
Bạn đã bao giờ thức dậy với cảm giác mệt mỏi và tự hỏi tại sao, vì bạn chắc chắn đã ngủ suốt đêm? Nilanjan Banerjee, phó giáo sư và Ryan Robucci, trợ lý giáo sư khoa học máy tính và kỹ thuật điện, đã phát minh ra một thiết bị có thể giúp bạn trả lời câu hỏi đó. Phối hợp với các nhà nghiên cứu tại Đại học Johns Hopkins, Banerjee và Robucci đã phát triển một chiếc vòng đeo mắt cá chân mà người dùng đeo vào ban đêm để theo dõi “kết cấu giấc ngủ” bằng cách đo chuyển động chân theo cách mà các màn hình đeo ở cổ tay hiện không thể.
Thiết bị hiện đang trong quá trình phê duyệt của FDA như một công cụ chẩn đoán cho các rối loạn liên quan đến giấc ngủ như hội chứng chân không yên, rối loạn tăng động giảm chú ý hoặc thiếu sắt. “Mọi người thường làm điều này trong phòng thí nghiệm giấc ngủ, với điện cực EEG, và nó rất tốn kém,” Banerjee nói. “Chúng tôi đã cố gắng xem liệu chúng tôi có thể chuyển nó đến nhà hay không.”
Nhóm nghiên cứu đã nhận được tài trợ giai đoạn một đến ba của MII và hiện đang tìm kiếm các khoản tài trợ lớn hơn từ NIH – nhưng tất cả điều này có thể đã không xảy ra nếu không có sự hỗ trợ của các doanh nhân thường trú (còn được gọi là “site miners”) tại bwtech@UMBC. Banerjee và Robucci ban đầu tìm cách sử dụng công nghệ cảm biến chuyển động của họ trong các thiết bị hỗ trợ cho những người bị hạn chế khả năng vận động, nhưng Dave Fink, một trong những người khai thác trang web của UMBC, biết một đối tác từ Hopkins có một nhà nghiên cứu cần cảm biến chuyển động để theo dõi giấc ngủ. “Họ đã thực hiện các bước để giúp chúng tôi thành lập công ty bằng cách hiểu công nghệ của chúng tôi là gì và kết hợp nó chính xác với nhu cầu y tế là gì,” Robucci nói.