Chester Carlson và 21 năm kiên trì đưa chiếc máy photocopy từ căn phòng thuê ra toàn thế giới

Sáng ngày 22 tháng 10 năm 1938, trong căn phòng thuê ở tầng hai ngay phía trên một quán rượu tại Astoria, Chester Carlson cùng người cộng sự kéo kín rèm để che bớt ánh sáng. Người hỗ trợ ông là Otto Kornei, một nhà vật lý trẻ thất nghiệp người Đức tị nạn được ông thuê về làm việc trong phòng thí nghiệm nhỏ này. Đứng bên chiếc bàn làm việc, Kornei dùng bút mực Ấn Độ cẩn thận viết dòng chữ «10-22-38 ASTORIA» lên một phiến kính hiển vi để làm tài liệu gốc thí nghiệm. [4]

Sau khi căn phòng chìm vào bóng tối, Kornei lấy một chiếc khăn tay chà xát thật mạnh lên bề mặt lưu huỳnh để tích điện tĩnh điện, đặt phiến kính hiển vi lên rồi phơi sáng dưới ngọn đèn sợi đốt trong vài giây. Tiếp đó, một lớp bột thạch tùng lycopodium được rắc đều lên bề mặt lưu huỳnh. Sau khi Kornei thổi nhẹ cho lớp bột thừa bay đi, một bản sao của dòng chữ bằng bột gần như hoàn hảo đã xuất hiện. Carlson và Kornei nhanh chóng chuyển hình ảnh bột sang một tờ giấy nến, rồi hơ nóng để sáp chảy ra cố định từng nét chữ. [4]

Căn phòng thí nghiệm nhỏ phía trên quán rượu ở Astoria chính là nơi công nghệ sao chép khô xerography ra đời. Bản sao bằng bột thạch tùng đã chứng minh nguyên lý in tĩnh điện là hoàn toàn khả thi, song phía trước lại là những cánh cửa đóng chặt. Điều gì đã khiến một phát minh mang tính cách mạng văn phòng như vậy bị ruồng bỏ suốt hơn hai thập kỷ, và Chester Carlson sẽ phải đánh đổi bằng bao nhiêu năm tháng kiên trì đơn độc để đưa nó bước ra toàn thế giới? [4]

Nỗi đau nhức khớp và tia sáng trong căn bếp

Khi làm việc tại ban sáng chế, Carlson mỗi ngày đều đối mặt với nỗi nhọc nhằn của công việc sao chép giấy tờ. Giấy than không đủ để tạo ra lượng bản sao cần thiết, phương án làm bản photocopy khi ấy quá đắt đỏ, còn nếu thuê người đánh máy lại thì vừa tốn kém vừa nhọc công rà soát từng lỗi chính tả. Ý nghĩ về một thiết bị tiện lợi bắt đầu nung nấu trong đầu ông: các văn phòng rất cần một cỗ máy nhỏ gọn, nơi nhân viên chỉ cần đưa bản gốc vào là nhận được bản sao hoàn chỉnh chỉ sau vài giây. [3]

Khao khát tạo ra một phát minh để đời bắt nguồn từ chính những năm tháng cơ hàn thời niên thiếu. Khi Carlson mới được khoảng một tuổi, cha ông ngã bệnh lao nặng và mắc viêm cột sống dính khớp khiến cơ thể tiều tụy, phải nằm liệt giường hầu như cả ngày suốt 26 năm. Cảnh túng quẫn cùng sự cô lập vì bệnh tật của gia đình đã để lại dấu ấn sâu sắc trong suốt quá trình trưởng thành của ông. Từng đọc về Edison cùng các nhà sáng chế, Carlson coi việc tạo ra một phát minh là con đường hiếm hoi giúp thay đổi số phận kinh tế, đồng thời cống hiến cho xã hội. [3]

Nhưng bước vào nghiên cứu, ông hiểu một người tay trắng không thể cạnh tranh trực diện với các thế lực lớn. Nhận thấy các phòng thí nghiệm của các tập đoàn lớn đã nghiên cứu cặn kẽ về nhiếp ảnh hóa học, Carlson quyết định tránh xa hướng đi này để tập trung vào các hiệu ứng ảnh hưởng của ánh sáng lên vật chất. Suốt nhiều tháng trong thời gian rảnh rỗi, ông vùi đầu nghiên cứu tài liệu khoa học tại Thư viện Công cộng New York nhằm tìm kiếm giải pháp. [3]

Từ lý thuyết trên trang sách, ông bắt tay vào thử nghiệm thực tế ngay trong căn bếp căn hộ của mình ở Jackson Heights, Queens. Những thí nghiệm thô sơ, bừa bộn và mùi hóa chất nồng nặc trong không gian sinh hoạt chật hẹp đã khiến người vợ của ông rất khó chịu và bực bội. Bất chấp bầu không khí gia đình căng thẳng, sau nhiều tháng kiên trì xoay xở bên gian bếp, Carlson đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế sơ bộ vào ngày 18 tháng 10 năm 1937. [3][4]

Thế nhưng, các thí nghiệm một mình sớm chạm tới giới hạn. Bị hạn chế thời gian và phải chịu đựng những cơn đau dữ dội vì bệnh viêm khớp, Carlson hiểu đôi bàn tay mình không thể tiếp tục tự gánh vác mọi thao tác. Ông quyết định dùng số tiền tiết kiệm ít ỏi để thuê người trợ giúp nghiên cứu. Khoản tiền chắt chiu ấy đã đưa kỹ sư Otto Kornei đến làm việc cùng ông, mở đường để quy trình xerography tạo ảnh bằng điện lực chính thức được hai người phát minh vào năm 1938. [4][1]

Hai mươi cánh cửa đóng sập trước kẻ bướng bỉnh

Quy trình nguyên thủy mà ông nắm giữ khi ấy vô cùng cồng kềnh, đòi hỏi hàng loạt bước xử lý thủ công với các tấm bản phẳng. Mang trong tay một nguyên lý mới mẻ nhưng chưa thành hình sản phẩm hoàn chỉnh, Carlson từng bày tỏ nỗi bất an: «Tôi biết mình đang túm được đuôi của một ý tưởng rất lớn, nhưng liệu tôi có thuần hóa được nó?». Cảm giác hoang mang ấy gợi lại ký ức những ngày ông mới tốt nghiệp Caltech giữa thời kỳ suy thoái, khi từng nộp đơn xin việc vào 82 công ty nhưng chỉ nhận được vỏn vẹn 2 phản hồi trước khi có việc làm giá 35 USD một tuần ở Bell Labs. [2][4]

Thế nhưng, suốt giai đoạn từ năm 1939 đến 1944, Carlson bị hơn hai mươi công ty từ chối, và ngay cả Hội đồng Các nhà phát minh Quốc gia cũng gạt bỏ công trình của ông. Nhớ lại sự lạnh nhạt của những đối tác tiềm năng, ông chua chát kể: «Một số thờ ơ, vài nơi tỏ ra quan tâm nhẹ, và một hoặc hai công ty thì có thái độ thù địch.». Tính đến trước năm 1946, ông từng đề xuất ý tưởng của mình cho hơn mười công ty lớn nhưng tuyệt nhiên không nơi nào đoái hoài quan tâm. [4][2]

Một tia hy vọng le lói xuất hiện vào ngày 6 tháng 10 năm 1942, khi Carlson nộp đơn và được cấp bằng sáng chế Hoa Kỳ số 2.297.691. Dẫu vậy, tấm bằng sáng chế vẫn không giúp xua đi bầu không khí bế tắc bao trùm. Nhưng rồi ông lại tiếp tục cắn răng bước tiếp, bởi niềm tin vững chắc rằng phát minh này quá đỗi triển vọng. [2][4]

Sự kiên trì đơn độc của ông cuối cùng cũng tìm thấy điểm tựa vào năm 1944, khi Viện Battelle Memorial, một tổ chức nghiên cứu phi lợi nhuận, bắt đầu hứng thú với tiềm năng của quy trình. Tổ chức này quyết định ký hợp đồng chia sẻ tiền bản quyền với Carlson để cùng nhau bắt tay phát triển công nghệ sao chụp khô. [4]

Canh bạc sinh tử của người bán giấy ảnh Rochester

Trước khi gõ cửa các đối tác, Chester Carlson từng tìm hiểu sâu về lĩnh vực quang dẫn, đặc biệt là các thí nghiệm với hình ảnh tĩnh điện của nhà vật lý người Hungary Paul Selenyi. Nhưng từ nguyên lý trong phòng thí nghiệm đến một cỗ máy vận hành nơi công sở vẫn là khoảng cách vời vợi mà chưa doanh nghiệp lớn nào dám mạo hiểm vượt qua. Cùng năm đó, Carlson đặt bút ký thỏa thuận hợp tác với Haloid. [4][2]

Haloid khi ấy chỉ là một công ty sản xuất giấy ảnh hóa học ướt nhỏ bé, thành lập từ năm 1906 tại Rochester, New York. Tiềm lực của họ mong manh đến mức một bước sẩy chân có thể xóa sổ toàn bộ cơ nghiệp: vào năm 1946, Haloid bán được 6,75 triệu USD tiền giấy ảnh và máy photocopy, nhưng mức lợi nhuận ròng thu về chỉ vỏn vẹn 101.000 USD. [1][3][2]

Mối liên kết giữa các bên nhanh chóng được thắt chặt. Năm 1947, Viện Battelle ký thỏa thuận trao cho Haloid quyền phát triển một chiếc máy sao chép tĩnh điện, và Carlson cũng bán các quyền sáng chế của mình cho công ty giấy ảnh này. Họ chọn thuật ngữ «Xerography», bắt nguồn từ hai gốc từ tiếng Hy Lạp gồm «xeros» nghĩa là «khô» và «-graphia» nghĩa là «viết». [1][4][2]

Đến năm 1949, Haloid chính thức giới thiệu chiếc máy photocopy tĩnh điện thương mại đầu tiên mang tên Xerox Model A. Để bước ra các văn phòng bận rộn trên khắp thế giới, thiết bị cần một cuộc lột xác cơ khí để có thể tự động hóa hoàn toàn quy trình in ấn. [1]

Trống xoay selen và cỗ máy biết dở chứng

Phải mất gần 18 năm nghiên cứu, quy trình sao chép hoàn toàn tự động mới có thể thành hình, và nút thắt mấu chốt được tháo gỡ khi nhóm kỹ sư thay thế tấm bản phẳng bằng một trống hình trụ phủ selen. Bộ phận trống trong các cỗ máy photocopy đầu tiên của Xerox được sản xuất bằng phương pháp bốc bay chân không để tạo ra một lớp phủ selen vô định hình trên bề mặt. Lớp vật liệu này sở hữu đặc tính duy trì điện tích tĩnh điện trong bóng tối và lập tức giải phóng điện tích khi bị ánh sáng chiếu vào. [2]

Con số 914 được đặt theo khả năng sao chép các tài liệu gốc có kích thước lên tới 9 inch x 14 inch, tương đương 229 mm x 356 mm. Thiết bị đồ sộ đến mức vào năm 1985, khi Viện Smithsonian tiếp nhận chiếc máy Xerox 914 mang số xuất xưởng 517, cỗ máy vẫn giữ nguyên trọng lượng đồ sộ khoảng 650 pound, tức 294 kg. [1]

Ẩn sau lớp vỏ kim loại khổng lồ là một hệ thống cơ khí vô cùng phức tạp, đòi hỏi cả một đội ngũ hỗ trợ kỹ thuật lớn và rất dễ bắt lửa mỗi khi bị quá nhiệt. Theo nhà sử học công nghệ Edward Tenner, trong giai đoạn phát triển, nhóm kỹ sư phát hiện máy sao chép rất dễ bắt lửa khi quét các tài liệu chứa quá nhiều số không hoặc chữ «O». Sự thất thường của cỗ máy khiến một đại diện kỹ thuật của Xerox từng phải dặn dò một nữ thư ký rằng đừng tỏ ra sợ hãi trước chiếc máy 914, bởi thiết bị này dường như có thể cảm nhận nỗi sợ và sẽ nghịch ngợm dở chứng như một đứa trẻ hư. [1]

Trước nguy cơ hỏa hoạn thường trực, công ty Xerox buộc phải trang bị kèm theo mỗi máy một bộ dụng cụ dập cháy mang tên mỹ miều «scorch eliminator», dù thực chất bên trong chỉ là một bình cứu hỏa nhỏ. Ngay trước thềm thương mại hóa, ban lãnh đạo công ty bị đẩy vào thế tiến thoái lưỡng nan: làm thế nào để thuyết phục thị trường đón nhận một thiết bị nặng gần ba tạ mà lúc nào cũng chực chờ bốc khói? [1]

Buổi ra mắt bốc khói và chiến lược hai mươi lăm đô la

Ngày 16 tháng 9 năm 1959, tại Khách sạn Sherry-Netherland ở New York, Haloid Xerox đưa cỗ máy Xerox 914 ra mắt công chúng trong một buổi trình diễn được phát sóng trực tiếp trên truyền hình. Thế nhưng ngay giữa buổi truyền hình trực tiếp, một sự cố trớ trêu đã ập đến: một trong hai chiếc máy đem ra trình diễn bất ngờ bốc cháy trước sự chứng kiến của mọi người. [1]

Để thuyết phục thị trường chấp nhận cỗ máy, công ty đã đưa ra một quyết định mang tính bước ngoặt: cho thuê máy thay vì bán đứt. Vào năm 1965, một văn phòng có thể thuê chiếc Xerox 914 với mức giá chỉ 25 USD mỗi tháng, cộng thêm 10 xu cho mỗi bản sao chép. Trên mỗi thân máy, nhà sản xuất gắn một chiếc đồng hồ đo để khách hàng tự đọc chỉ số sử dụng, điền vào một tấm thẻ rồi gửi qua bưu điện về cho Xerox vào mỗi tháng. [1]

Trong mẫu quảng cáo truyền hình thứ hai dành cho Xerox 914, hãng đã đưa lên sóng cảnh một con tinh tinh qua huấn luyện tự tay bấm nút sử dụng máy photocopy. Mẫu quảng cáo tạo ra một làn sóng phản ứng bất ngờ: công ty liên tục nhận được những cuộc gọi giận dữ từ khách hàng, phàn nàn rằng các đồng nghiệp trong cơ quan bắt đầu để chuối lên nóc máy và buông lời mỉa mai rằng một con khỉ cũng làm được việc của họ. [1]

Mẫu máy Xerox 914 được đưa vào sản xuất thương mại bền bỉ suốt 17 năm, từ năm 1960 cho đến tận năm 1977. Đến năm 1965, một tác giả ước tính mẫu máy 914 đã chiếm tới hai phần ba tổng doanh thu của công ty Xerox, mang về mức thu nhập 243 triệu USD. Doanh nghiệp nhỏ Haloid từng đổi tên thành Haloid Xerox vào năm 1958, và sau thành công vang dội của cỗ máy 914 khiến cái tên Xerox trở thành từ đồng nghĩa với việc sao chép, công ty đã chính thức đổi tên thành Tập đoàn Xerox. Sau hơn hai thập kỷ lận đận, phát minh từng bị chối bỏ của Chester Carlson đã bước lên đỉnh cao vinh quang và đem lại nguồn lợi nhuận khổng lồ. [1]

Người đàn ông thanh thản cho đi cả gia tài

Đến năm 1961, phát minh của Carlson đã biến Haloid thành Tập đoàn Xerox với doanh số đạt 59.533.000 USD và lợi nhuận ròng 5.323.000 USD. Sự phổ biến nhanh chóng của cỗ máy sao chép không chỉ làm thay đổi nhịp làm việc nơi công sở mà còn biến chuyển cả môi trường giáo dục, khi các khóa học đại học chuyển từ việc yêu cầu sinh viên mua từng cuốn sách sang mua một tập tài liệu tổng hợp do tiệm photocopy in. Để bảo vệ trọn vẹn thành quả nghiên cứu suốt nhiều năm, Carlson đã được cấp tổng cộng 34 bằng sáng chế tại Hoa Kỳ, trong đó có 28 bằng liên quan trực tiếp đến công nghệ in chụp tĩnh điện xerography. Nhìn lại chặng đường mò mẫm đầy gian nan ấy, ông từng mô tả rằng khi vấn đề kỹ thuật được định hình rõ ràng, giải pháp giải quyết đã đến với ông như một tia chớp trực giác lóe sáng. [3][1]

Những năm cuối đời, danh tiếng và sự tôn vinh liên tục tìm về với người phát minh từng chịu cảnh lạnh nhạt. Carlson nhận được hàng chục danh hiệu cao quý, bao gồm giải thưởng Nhà phát minh của năm 1964 và Giải thưởng Horatio Alger năm 1966. Nếu giữ lại toàn bộ tài sản, Carlson đã có thể kiếm được hơn 150 triệu USD, nhưng trước khi qua đời ông đã quyên góp khoảng 100 triệu USD cho các quỹ từ thiện. [4]

Phải đến năm 1959, đúng 21 năm sau khi Carlson phát minh ra xerography, chiếc máy photocopy văn phòng tiện lợi đầu tiên dùng công nghệ này mới chính thức ra mắt. Tấm kẽm phủ lưu huỳnh cùng dòng chữ chép tay mờ nhạt trong căn phòng thuê phía trên quán rượu ở Astoria năm nào đã thực sự làm thay đổi vĩnh viễn cách nhân loại lưu giữ và truyền tải tri thức. [4]

Nguồn

1. Xerox 914 (Wikipedia) (en.wikipedia.org, bách khoa)
2. Xerography (Wikipedia) (en.wikipedia.org, bách khoa)
3. Chester F. Carlson, Inventer of Xerography - A biography | River Campus Libraries (web.archive.org, nguồn gốc)
4. Inventor Chester Carlson Biography (web.archive.org, bài viết)
5. Windhorse Zen Community - A Zen Center in Asheville, NC (web.archive.org, bài viết)
6. Roshi, Philip Kapleau #2 (web.archive.org, bài viết)
7. Xerography And Animated Films - FMS-Blog (web.archive.org, bài viết)
8. DNB, Katalog der Deutschen Nationalbibliothek (d-nb.info, bài viết)

Ảnh bìa: không rõ tác giả · Public domain · Wikimedia Commons. Bố cục và chữ do Trải Nghiệm Sống thực hiện.