Da điện tử có thể phục hồi sau 5.000 lần biến dạng
Các nhà khoa học khẳng định loại da tổng hợp này có khả năng co giãn, tự phục hồi sau khi bị biến dạng 5.000 lần và dự kiến được sử dụng để tạo ra các bộ phận cơ thể giả trong tương lai.
Chúng còn có tên gọi khác là "da điện tử", được các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Khoa học và Công nghệ King Abdullah ở Ả Rập Xê-út nghiên cứu sản xuất. Loại da này giúp chế tạo các bộ phận giả với khả năng theo dõi tình trạng sức khỏe của người dùng, như sự thay đổi về huyết áp. Thông tin sẽ được chia sẻ và lưu trữ trên đám mây thông qua Wi-Fi.
Đây không phải lần đầu các nhà khoa học cố gắng tái tạo da "điện tử", nhưng những nỗ lực ngày trước của họ đều không như kỳ vọng. Nguyên mẫu da đang được phát triển có thể cảm nhận các vật cách đó 20cm, phản ứng với mọi thứ trong vòng chưa đầy 1/10 giây và tự phục hồi hơn 5.000 lần.
Theo tiến sĩ Yichen Cai, loại da điện tử lý tưởng phải bắt chước các tính năng tự nhiên của da người, bao gồm cảm nhận nhiệt độ và xúc giác theo thời gian thực. Cai giải thích: "Tuy nhiên, việc chế tạo các thiết bị điện tử đủ linh hoạt để thực hiện các nhiệm vụ tinh vi, đồng thời chịu được những va chạm trong sinh hoạt hằng ngày là một thách thức. Do đó mỗi vật liệu liên quan phải được thiết kế cẩn thận".
Loại da này sẽ được dùng tạo ra các bộ phận giả phục vụ con người
Những nỗ lực mô phỏng da người trước đây kết hợp lớp cảm biến làm từ vật liệu nano hoạt tính với một lớp co giãn bám vào da người dùng. Nhưng sự liên kết giữa hai lớp này thường quá yếu hoặc quá mạnh, làm giảm độ bền, độ nhạy và độ linh hoạt, khiến chúng dễ bị đứt gãy.
Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng hydrogel được gia cố bằng các hạt nano silica để tạo ra bề mặt co giãn của da và kết hợp chúng với cảm biến 2D titan cacbua MXene sử dụng dây nano dẫn điện cao.
Tiến sĩ Jie Shen cho biết: ''Hydrogel có hơn 70% là nước, khiến chúng rất tương thích với các mô da của con người".
Bằng cách kéo căng hydrogel theo mọi hướng, sau đó thêm một lớp dây nano và kiểm soát sự giải phóng năng lượng của nó, các nhà khoa học đã tạo ra các đường dẫn đến lớp cảm biến vẫn còn nguyên vẹn ngay cả khi vật liệu bị kéo căng gấp 28 lần kích thước ban đầu.
Mục đích đầu tiên của loại da này là ứng dụng vào y tế, nhưng trong tương lai da điện tử có thể ứng dụng vào nhiều loại sản phẩm khác nhau, như băng cảm biến có thể đo tình trạng cấu trúc đồ nội thất, máy bay và các tòa nhà. Các nhà khoa học muốn công nghệ này vươn ra ngoài lĩnh vực sinh học.
Minh Anh (T/h)
