Phát minh da điện tử có thể tự vá lành và đo nhịp tim

Các nhà khoa học tại Đại học Colorado Boulder phát triển một loại bảng mạch mỏng và mềm dẻo có thể gắn trên người gọi là da điện tử. Nghiên cứu mới đăng trên tạp chí Science Advances hôm 6/11.

Da điện tử có chi phí sản xuất rẻ và có thể tái chế hoàn toàn. Lấy cảm hứng từ da thật, thiết bị mới có thể tự vá lành và thực hiện nhiều nhiệm vụ cảm nhận như theo dõi bước đi hay đo nhịp tim. Độ mỏng và tính mềm dẻo của da điện tử cho phép các nhà nghiên cứu có thể thay đổi hình dạng của nó để phù hợp với nhiều vị trí trên cơ thể người.

Da điện tử do nhóm chuyên gia tại Đại học Colorado Boulder chế tạo có thể gắn lên nhiều bộ phận, ví dụ cổ tay. Ảnh: Chuanqian Shi.

"Nếu muốn đeo da điện tử như đồng hồ, bạn chỉ cần quấn nó quanh cổ tay. Còn nếu muốn đeo như một chiếc vòng, bạn cũng có thể quấn quanh cổ", Jianliang Xiao, phó giáo sư ngành kỹ thuật cơ khí tại Đại học Colorado Boulder, cho biết. Theo ông, những đặc tính quan trọng nhất của công nghệ mới là khả năng tái chế và độ mỏng.

"Đồng hồ thông minh có những tính năng rất tốt, nhưng luôn gồm một miếng kim loại lớn gắn trên đai. Nếu muốn một thiết bị thực sự gắn trên người, một miếng màng mỏng vừa vặn với cơ thể sẽ rất lý tưởng", Wei Zhang, giáo sư hóa học tại Đại học Colorado Boulder nói.

Loại da điện tử này là sản phẩm mới nhất của một công nghệ mà Xiao và Zhang đã nghiên cứu vài năm. Nó mềm dẻo và nhiều chức năng hơn bảng mạch có thể đeo trên người mà họ giới thiệu năm 2018.

Nhóm chuyên gia tạo ra bảng mạch mới bằng cách in một mạng lưới dây bằng kim loại lỏng rồi kẹp chúng giữa hai lớp polyimine, vật liệu siêu mềm dẻo và có thể tự vá lành. Da điện tử có thể kéo giãn tới 60% mà không ảnh hưởng đến mạch điện, cho phép các nhà khoa học làm được những điều trước đây là bất khả thi.

Nếu da điện tử rách, người dùng chỉ cần kẹp phần bị rách lại. Trong vòng 13 phút, những liên kết của vật liệu sẽ tự động tái tạo. "Những liên kết này giúp tạo thành tấm lưới kéo qua vết cắt, sau đó bắt đầu phát triển. Nó tương tự như khi da lành lại, nhưng ở đây là những liên kết hóa học", Zhang giải thích.

Khả năng tái chế của da điện tử rất hữu ích. Trái Đất đang đối mặt với khủng hoảng ô nhiễm nhựa. Sự gia tăng sản xuất và sử dụng các thiết bị đeo trên người có thể khiến vấn đề rác thải nhựa và điện tử trở nên trầm trọng hơn. Khi ngâm vào dung dịch đặc biệt, da điện tử sẽ phân rã và dây điện chìm xuống. Các nhà khoa học sau đó có thể thu lại lớp polyimine co giãn và bảng mạch kim loại để tái sử dụng.

Da điện tử vẫn chưa hoàn thiện, nhóm nghiên cứu cho biết. Thiết bị này vẫn cần nguồn năng lượng từ bên ngoài. Tuy nhiên, các chuyên gia hy vọng có thể sớm bổ sung cho nó cơ chế tự cung cấp năng lượng.

Theo VnExpress