Vải thông minh - đột phá mới có khả năng cảm nhận và theo dõi sức khoẻ

Hãy tưởng tượng một chiếc áo khoác sử dụng năng lượng mặt trời để giữ ấm cho người sử dụng khi đi bộ trong mùa đông lạnh giá, hoặc một chiếc áo có thể theo dõi nhịp tim và nhiệt độ cơ thể liên tục. Hãy tưởng tượng các vận động viên mặc các trang phục thông minh để theo dõi hiệu suất tập luyện của họ, tất cả đều không cần đến bộ pin cồng kềnh đi kèm.

Nhóm nghiên cứu của Giáo sư Yuning Li tại đại học Waterloo, Canada đã phát triển một loại vải thông minh có những khả năng đáng chú ý kể trên. Loại vải này có khả năng thu thập và lưu trữ năng lượng, theo dõi sức khỏe và chuyển động.

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu thiết kế có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành năng lượng điện, có khả năng cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện ngoài. Ngoài ra, các cảm biến khác nhau theo dõi nhiệt độ, mức độ căng thẳng... có thể được tích hợp vào vật liệu.

Nó có thể phát hiện những thay đổi về nhiệt độ và có một loạt các cảm biến khác để theo dõi áp suất, thành phần hóa học,… Một ứng dụng đầy hứa hẹn là khẩu trang thông minh có thể theo dõi nhịp thở và nhiệt độ khi thở ra, cũng như phát hiện các chất hoá học có trong hơi thở để giúp xác định vi-rút, ung thư phổi và các tình trạng bệnh lý khác.

"Chúng tôi đã phát triển một vật liệu vải có khả năng cảm nhận đa chức năng và tự cấp năng lượng", Yuning Li, giám đốc phòng thí nghiệm vật liệu điện tử nhấn mạnh. "Phát minh này đưa chúng ta đến gần hơn với các ứng dụng thực tế cho vải thông minh".

Không giống các thiết bị đeo hiện tại thường phụ thuộc vào nguồn điện ngoài hoặc cần sạc lại thường xuyên, nghiên cứu đột phá này đã tạo ra một loại vải mới ổn định hơn, bền hơn và tiết kiệm chi phí hơn so với các loại vải khác trên thị trường.

Nghiên cứu này, được thực hiện với sự hợp tác của Giáo sư Chaoxia Wang và nghiên cứu sinh tiến sĩ Jun Peng từ Khoa khoa học và kỹ thuật dệt may thuộc Đại học Giang Nam, tiết lộ tiềm năng tích hợp các vật liệu tiên tiến như MXene và polyme dẫn điện với các công nghệ dệt hiện đại để phát triển vải thông minh tích hợp công nghệ cảm biến đeo được.

“Công nghệ AI đang phát triển nhanh chóng, cung cấp khả năng phân tích tín hiệu phức tạp để theo dõi sức khỏe, lưu trữ thực phẩm và dược phẩm, theo dõi môi trường,.... Tuy nhiên, tiến trình này phụ thuộc vào việc thu thập dữ liệu lớn, mà các cảm biến thông thường thường cồng kềnh, nặng và tốn kém, không thể đáp ứng được. Các cảm biến in, bao gồm cả các cảm biến được nhúng trong vải thông minh, rất lý tưởng để thu thập và theo dõi dữ liệu liên tục”, giáo sư Li cho biết.

Các bước tiếp theo trong nghiên cứu này sẽ tiếp tục được tiến hành cùng các cộng sự từ nhiều lĩnh vực khác nhau tập trung vào việc tăng cường hiệu suất của vải và tích hợp nó với các linh kiện điện tử khác. Các hướng nghiên cứu phát triển trong tương lai có thể bao gồm một ứng dụng điện thoại thông minh để theo dõi và truyền dữ liệu từ vải đến các nhân viên y tế, củng cố việc theo dõi sức khỏe theo thời gian thực, không xâm lấn và các ứng dụng thực tế khác.