Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Trường Đại học Houston đã tạo bước đột phá trong việc chế tạo các thiết bị điện tử co giãn có thể được sử dụng làm lớp da nhân tạo, cho phép bàn tay rô bốt phân biệt giữa cảm giác nóng và lạnh, đồng thời mang lại lợi ích cho nhiều loại thiết bị y sinh.

Nghiên cứu đã được công bố trên Tạp chí Science Advances mô tả cơ chế mới để sản xuất các thiết bị điện tử co giãn. Đây là quy trình dựa vào các vật liệu có sẵn và được mở rộng cho sản xuất thương mại.

Cunjiang Yu, PGS kỹ thuật cơ khí và là tác giả chính của báo cáo cho rằng đây là nghiên cứu đầu tiên chất bán dẫn ở dạng composite cao su được thiết kế để cho phép các linh kiện điện tử duy trì chức năng thậm chí sau khi vật liệu được kéo giãn thêm 50% kích cỡ ban đầu.

Chất bán dẫn ở dạng composite cao su này có khả năng co giãn mà không có bất cứ cấu trúc cơ học đặc biệt nào. Các chất bán dẫn truyền thống hay giòn nên để sử dụng chúng trong các vật liệu co giãn khác đòi hỏi một hệ thống điều tiết cơ học phức tạp và ít ổn định mà lại tốn kém.

Nhóm nghiên cứu đã tạo ra lớp da điện tử và sử dụng để chứng minh bàn tay rô bốt có thể cảm nhận nhiệt độ của nước nóng và nước đá trong cốc. Da còn có thể “diễn giải” các tín hiệu từ máy tính truyền đến và phát ra các tín hiệu như Ngôn ngữ Ký hiệu Mỹ.

Chất bán dẫn composite co giãn được chế tạo bằng cách sử dụng polyme silic được gọi là polydimethylsiloxane hay PDMS và các dây nano nhỏ để điều chế một dung dịch đông lại thành vật liệu dùng dây nano để truyền tải dòng điện.

Các nhà nghiên cứu cho rằng da nhân tạo chỉ là một ứng dụng và việc phát hiện ra loại vật liệu mềm, uốn cong, co giãn và vặn xoắn sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển trong tương lai của các thiết bị điện tử mềm mang theo người, bao gồm màn hình y tế, mô cấy y tế và các giao diện người - máy.

Nguồn: Nasati