Da điện tử giúp tạo cảm giác cho tay, chân giả

Loại da điện tử đặc biệt trên là sản phẩm sáng tạo của Ali Javey, giáo sư chuyên ngành kỹ sư điện tử và khoa học máy tính thuộc Đại học California (Mỹ), và các cộng sự.

Theo báo cáo nghiên cứu đăng tải trên tạp chí Nature Materials, da điện tử được tạo thành từ một lớp nhựa polyme hoặc chất dẻo mỏng hơn tờ giấy và tan chảy phía trên một dải silicon. Một khi lớp nhựa hoặc chất dẻo cứng chắc lại, các mạch điện mềm dẻo sẽ được xếp thành lớp trên da. Nhựa/chất dẻo sau đó sẽ được tách bỏ khỏi silicon để tạo ra một tấm màng mềm dẻo có chứa thiết bị cảm biến và chất bán dẫn bên trong.

Các mẫu da điện tử do nhóm của giáo sư Javey chế tạo hiện có kích thước 16 x 16 pixel, và mỗi pixel chứa một bóng bán dẫn làm từ các ống nanô cácbon bán dẫn, một điốt phát ánh sáng hữu cơ (OLED) và một thiết bị cảm biến áp lực.

Khi bị chạm hay ấn vào hoặc bẻ cong, các đèn LED tích hợp bên trong da điện tử sẽ phát sáng với nhiều ánh sáng khác nhau như màu đỏ, xanh lá cây hoặc màu vàng. Nếu lực tác động càng mạnh thì da điện tử càng sáng hơn.

Nhóm nghiên cứu khẳng định, loại da điện tử có khả năng uốn dẻo này có thể được sử dụng để khôi phục cảm giác cho chân, tay giả của người, tạo màn hình cảm ứng cho smartphone, bảng đồng hồ xe hơi hay mang lại khả năng xúc giác cho các robot.

Các nhóm nghiên cứu khác, chẳng hạn như nhóm đến từ công ty công nghệ MC10 ở Massachusetts, cũng đã tạo ra những mạch điện mềm dẻo gắn vào da người dùng nhờ một con tem bằng cao su. Các con tem sinh học này ban đầu được thiết kế dưới dạng hình xăm dán, sử dụng silicon chất lượng cao, có thể trải rộng tới 200% và giám sát nhiệt độ, sự hyđrat và các tình trạng sức khỏe khác của các bệnh nhân từ xa mà không cần đến thiết bị y tế đắt tiền.

Giáo sư Javey nói, mặc dù việc thiết lập các bộ phận cảm biến vào các hệ thống không còn là mới nhưng khả năng nhận diện va chạm và áp lực, cũng như việc gắn các mạch điện mềm dẻo để hồi đáp tương tác là một bước "đột phá". Nhóm của ông hiện đang nghiên cứu một mẫu có thể ghi nhận và phản hồi trước những thay đổi về nhiệt độ và áng sáng, giúp da điện tử giống thật hơn.