Triển vọng mới đối với da nhân tạo

Một loại cảm biến mới do các nhà nghiên cứu do nhóm chuyên gia hóa học tạo ra có thể dẫn đến da nhân tạo một ngày nào đó sẽ giúp cho bệnh nhân bị bỏng có thể “cảm giác” được như da thật. Những kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Advanced Materials mới đây.

Da có những chức năng như chống các tác động cơ học của môi trường, diệt khuẩn cũng như thực hiện các chức năng cảm giác như cảm nhận nóng lạnh, độ cứng và mềm của vật liệu mà ta tiếp xúc. Nhưng những nạn nhân bị bỏng, những người mang chân tay giả và những người bị mất độ nhạy cảm da vì lý do này hay lý do khác thường cảm thấy bị tổn thương khi họ không còn các chức năng da này.

Mosa từ UConn, và James Rusling từ UConn và UConn Health, cùng với kỹ sư Abdelsalam Ahmed của Trường Đại học Toronto, mong muốn tạo ra một cảm biến có thể bắt chước các đặc tính cảm nhận của da thật. Đối với cảm biến này, họ cần nó sẽ có khả năng cảm nhận được áp suất, nhiệt độ và độ rung hoặc hơn thế nữa.

Sẽ rất tuyệt nếu nó có khả năng khác mà da người không có; ví dụ, khả năng phát hiện từ trường, sóng âm và các hành vi bất thường”, Mosa nói.

Cuối cùng nhóm chuyên gia nghiên cứu do Mosa đứng đầu đã tạo ra được một cảm biến có chức năng như mong muốn bằng một ống silicon được bọc trong một sợi dây đồng và chứa đầy một chất lỏng đặc biệt làm từ các hạt oxit sắt nhỏ chỉ dài một phần tỷ mét, được gọi là hạt nano. Các hạt nano chà xung quanh bên trong ống silicon và tạo ra một dòng điện. Dây đồng bao quanh ống silicon lấy dòng điện làm tín hiệu. Khi ống này bị va đập bởi một cái gì đó gây ra áp lực, các hạt nano di chuyển và tín hiệu điện thay đổi. Sóng âm cũng tạo ra sóng trong chất lỏng hạt nano và tín hiệu điện thay đổi theo một cách khác so với khi ống bị va đập.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng từ trường cũng làm thay đổi tín hiệu, theo cách khác biệt với áp suất hoặc sóng âm. Thậm chí ngay cả khi người đó di chuyển, cảm biến cũng thay đổi dòng điện và nhóm nghiên cứu nhận thấy họ có thể phân biệt được sự khác nhau của từng tín hiệu như đi bộ, chạy, nhảy và bơi.

Da kim loại nghe có vẻ như là một siêu năng lực, nhưng làn da này sẽ không làm cho người mặc trở nên như những nhân vật siêu anh hùng như Colossus, X-men. Thay vào đó, Mosa và các đồng nghiệp hy vọng nó có thể giúp các nạn nhân bị bỏng có thể “cảm giác” lại một lần nữa, và cảm biến này cũng đóng vai trò là một thiết bị cảnh báo sớm cho những công nhân tiếp xúc với từ trường cao nguy hiểm. Ngoài ra, do lớp bên ngoài bằng cao su hoàn toàn kín và không thấm nước, nó cũng có thể đóng vai trò như là thiết bị giám sát có thể đeo để cảnh báo cho cha mẹ biết nếu con của họ rơi xuống nước sâu trong một hồ bơi.

Cảm hứng của nhóm nghiên cứu là tạo ra một thứ gì đó bền bỉ sẽ tồn tại trong một thời gian rất dài và có thể phát hiện ra nhiều mối nguy hiểm”, Mosa nói.

Hiện nhóm nghiên cứu chưa triển khai kiểm tra về phản ứng của cảm ứng này đối với nóng và lạnh, nhưng họ luôn nghĩ rằng nó sẽ hoạt động tốt. Bước tiếp theo của nghiên cứu là họ sẽ làm cho cảm biến ở cấu hình phẳng, giống da hơn và xem xét cách thức nó hoạt động như thế nào.

P.T.T (NASATI), theo https://www.nanowerk.com/nanotech-news2/newsid=51981.php, 27/01/2019

Nguồn tin: NASATI