Nhóm nghiên cứu tại trường Đại học Utah (Hoa Kỳ) và Đại học quốc gia Gyeongsang (Hàn Quốc) đã phát triển được một quy trình biến đổi vải quần áo thành cảm biến sinh học với khả năng đo hoạt động điện của cơ khi người sử dụng mặc nó. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí APL Materials.

Công nghệ mới gần đây đã được trình bày chi tiết trong một bài báo đăng trên tạp chí khoa học, APL Materials. Bài báo: "Dệt may điện tử tương thích sinh học và tương thích sinh học dựa trên vàng và nano cho cảm biến sinh học điện cơ đeo được", được đồng tác giả bởi nghiên cứu sinh kỹ sư hóa học của Đại học Utah, Taehwan Lim và Sohee Lee từ Khoa Quần áo và Dệt may tại Quốc gia Gyeongsang Đại học ở Hàn Quốc.

Các nhà khoa học đã đưa ra phương pháp sử dụng loại vải dệt thông thường làm từ hỗn hợp cotton/polyester và biến vải thành các cảm biến đo các xung điện tạo ra từ chuyển động của cơ bắp. Giải pháp này giúp đo lường hiệu quả hoạt động của cơ để phục hồi thể chất hoặc cho các ứng dụng y tế khác. Thông thường, công nghệ cảm biến điện sinh học hiện nay, trong đó, các cảm biến bằng dây được dán lên da, đôi khi không hiệu quả, gây khó chịu, đắt đỏ và tiêu tốn chi phí sản xuất.

PGS. Huanan Zhang, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: “Phương pháp mới cho phép các bác sĩ thu thập các tín hiệu điện dài hạn của cơ với độ chính xác cao hơn. Chúng tôi có thể hiểu rõ hơn về sự tiến triển của bệnh nhân và do đó, mang lại kết quả điều trị tích cực hơn theo thời gian".

Khi cơ của con người co lại, nó phát ra các tín hiệu điện dưới dạng ion (trái ngược với các electron từ một thiết bị điện). Quy trình của PGS. Zhang liên quan đến việc lắng đọng một lớp bạc cực nhỏ trên một mảnh vải để làm cho vật liệu dẫn điện và nhận tín hiệu điện từ cơ.

Tuy nhiên, lớp kim loại bạc có thể gây độc ở cấp độ nhẹ khi tiếp xúc lâu với da. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã lắng đọng một lớp vàng siêu nhỏ thứ hai để khắc phục hạn chế này. Vàng không chỉ bảo vệ da khỏi bạc mà còn tăng cường tín hiệu điện.

Lớp bạc được áp lên vải theo một quy trình tương tự như in lụa hình ảnh lên áo phông và chỉ cho các khu vực của quần áo tiếp xúc với cơ được đo. Sau đó, lớp vàng được lắng đọng bằng phương pháp điện hóa. Sau đó, các tấm của cảm biến được gắn vào dây dẫn và một thiết bị đo điện cơ di động (EMG) để đo các cơn co cơ. Nhóm nghiên cứu đã giặt 15 lần bộ quần áo được xử lý bằng quy trình này, nhưng không làm ảnh hưởng đến hiệu quả của cảm biến.

Các tác giả đã thử nghiệm phương pháp này trên một ống tay áo nén cẳng tay. Theo các nhà nghiên cứu, mặc dù công nghệ này chủ yếu được sử dụng trên ống tay áo hoặc tất nén vì đòi hỏi quần áo phải liên tục chạm vào da, nhưng cũng được dùng cho các loại quần áo bó sát da khác như quần đi xe đạp hoặc quần bó thể thao.

N.P.D (NASATI), theo https://techxplore.com/news/2021-11-ordinary-biosensors.html, 9/11/2021