Nhật Bản hiện đang sống trong một tương lai mang đậm phong cách cyberpunk, nơi công nghệ được tích hợp vào những khía cạnh bình dị nhất của cuộc sống. Tại đây, robot thực hiện các công việc lặp đi lặp lại trong nhà hàng, như bóc vỏ chuối hay chiên khoai tây chiên, trong khi tàu cao tốc lướt qua các thành phố với tốc độ 320 km/h.

Đặc biệt, Nhật Bản còn nổi bật với những chiếc bồn cầu hiện đại có khả năng đo huyết áp và hàm lượng protein ngay khi người dùng đang ngồi. Nhật Bản cũng giữ kỷ lục thế giới về tốc độ internet nhanh nhất, đạt 1,02 Petabit mỗi giây.

Một trong những sáng tạo đáng chú ý của Nhật Bản là vỉa hè áp điện, có khả năng chuyển đổi bước chân thành điện năng. Với mật độ dân số cao, Nhật Bản đã tận dụng lượng người đi lại đông đúc để sản xuất năng lượng tái tạo từ năm 2008. Gạch áp điện hoạt động bằng cách chuyển đổi năng lượng cơ học từ bước chân thành điện năng có thể lưu trữ và sử dụng sau này. Tuy nhiên, công nghệ này vẫn chưa phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới.

Công nghệ của Nhật Bản không phải là mới

Mặc dù gạch áp điện là một công nghệ mới, nhưng nguyên lý hoạt động của nó đã được phát hiện từ cuối thế kỷ 19. Anh em nhà Curie đã phát hiện ra hiệu ứng áp điện, cho phép các vật liệu như thạch anh và topaz tạo ra điện áp khi bị nén. Hiện nay, vật liệu áp điện được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, từ đồng hồ thạch anh đến máy dò sóng siêu âm.

Tuy nhiên, việc triển khai gạch áp điện gặp phải một số thách thức. Chi phí ban đầu cao, dao động từ 50 đến 100 USD cho mỗi tấm, khiến việc lắp đặt một mạng lưới rộng lớn trở nên tốn kém. Dù vậy, nghiên cứu cho thấy các khu vực đông đúc như ga tàu điện ngầm là nơi lý tưởng để ứng dụng công nghệ này, với khả năng giảm tới 99,93% chi phí điện năng trong suốt vòng đời của nó.

Mặc dù gạch áp điện có tiềm năng, công suất đầu ra thấp và chi phí bảo trì cao vẫn là những yếu tố cản trở sự phát triển của công nghệ này. Các nguồn năng lượng tái tạo truyền thống như tấm pin mặt trời hiện đã phát triển và có thể tạo ra nhiều điện năng hơn với chi phí thấp hơn. Tuy nhiên, nếu có thể phát triển loại gạch có công suất đầu ra cao hơn và độ bền tốt hơn, việc ứng dụng công nghệ này có thể trở nên khả thi về mặt kinh tế trong tương lai.