Da điện tử mềm đã đạt được một bước đột phá cảm động bằng cách giao tiếp trực tiếp với não.

Các kỹ sư đã làm việc để tạo ra một lớp da điện tử nhân tạo tái tạo khả năng cảm giác xúc giác phi thường của con người và những nỗ lực của họ đã tạo ra các vật liệu mềm và linh hoạt bắt chước các giác quan của từng cá nhân.

Tuy nhiên, cho đến nay, họ vẫn chưa thành công trong việc phát triển một tấm vật liệu giống như da có khả năng tương tác trực tiếp với não.

Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Stanford đã phá vỡ rào cản này bằng cách tạo ra một mạch tích hợp mềm chuyển đổi áp suất hoặc nhiệt độ cảm giác thành tín hiệu điện, tương tự như xung thần kinh, để giao tiếp trực tiếp với não.

(Ảnh: JONATHAN NACKSTRAND/AFP qua Getty Images)
Một người đàn ông cấy chip với sự trợ giúp của ống tiêm trong sự kiện cấy chip tại Epicenter, một trung tâm công nghệ ở Stockholm vào ngày 18 tháng 1 năm 2018. – Cấy ghép điện tử được cấy dưới da để thay thế chìa khóa, danh thiếp và vé tàu: ở Thụy Điển, đó là một thực tế đối với hàng ngàn -hàng ngàn người liều lĩnh, háo hức với những điều mới và thờ ơ với những nguy cơ tiềm ẩn của sự xâm nhập của công nghệ

Ứng dụng tiềm năng

Các ứng dụng tiềm năng của khám phá này rất đa dạng, với việc các nhà nghiên cứu hình dung ra một tương lai nơi các tín hiệu này có thể được chuyển hướng đến các chip giao tiếp không dây được cấy vào các dây thần kinh ngoại vi. Điều này sẽ cho phép những người tàn tật kiểm soát các chi giả của họ, tạo nên một cuộc cách mạng về chất lượng cuộc sống của họ.

Hơn nữa, công nghệ này hứa hẹn sự phát triển của các thiết bị y tế cấy ghép hoặc đeo trên người tiên tiến.

Mục tiêu chính của nhóm là tạo ra một mạch tích hợp mềm bắt chước cơ chế của các thụ thể cảm giác ở điện áp thấp.

Những nỗ lực ban đầu của nhóm yêu cầu điện áp cao, vượt quá 30 vôn và không đạt được chức năng mạch mong muốn. Tuy nhiên, lớp da điện tử mới của nhóm chỉ hoạt động với hiệu điện thế 5 vôn trong khi phát hiện chính xác các kích thích tương tự như da thật.

Sự phát triển của da nhân tạo có tầm quan trọng lớn đối với thế hệ chân tay giả tiếp theo.

Da nhân tạo đóng một vai trò quan trọng trong các chi giả hiện đại, không chỉ phục hồi chuyển động và khả năng cầm nắm mà còn cung cấp phản hồi giác quan thiết yếu để điều khiển thiết bị chính xác.

Điều này đòi hỏi chất liệu da cảm giác phải có khả năng phục hồi đặc biệt, cho phép nó co giãn và đàn hồi trở lại mà không ảnh hưởng đến các đặc tính điện giống như dây thần kinh của nó.

Để giải quyết thách thức này, các nhà nghiên cứu đã phát triển cấu trúc điện môi ba lớp làm tăng đáng kể tính linh động của các hạt mang điện, vượt trội hơn 30 lần so với cấu trúc điện môi một lớp.

Đáng chú ý, một trong những lớp trong cấu trúc này sử dụng nitrile, loại cao su tương tự được tìm thấy trong găng tay phẫu thuật.

Đọc thêm: Các kỹ sư của MIT phát triển các cảm biến đeo được không dây, giống như da để theo dõi sức khỏe

Da điện tử

Da điện tử chủ yếu bao gồm các lớp giống như da kết hợp với các cấu trúc nano hữu cơ. Các mạng này duy trì khả năng truyền tín hiệu của chúng khi bị căng thẳng và có thể được điều chỉnh để cảm nhận căng thẳng, nhiệt độ, sức căng và hóa chất.

Theo nhóm nghiên cứu, hệ thống này đã tích hợp thành công các đặc tính cảm biến, điện và cơ học mong muốn của da người thành một dạng đàn hồi và linh hoạt.

Sự phát triển này có tiềm năng to lớn đối với da giả thế hệ tiếp theo và giao diện người-máy tiên tiến, cho phép cảm giác chạm giống như thật.

Sau khi hoàn thành nguyên mẫu, Bao, Wang và nhóm của họ bắt đầu một giai đoạn mới, nhằm tăng độ phức tạp và khả năng mở rộng của công nghệ.

Phát hiện của nhóm đã được công bố trên tạp chí Khoa học.

Những bài viết liên quan: Máy đọc oxy trong máu của Apple Watch tạo ra kết quả đọc chính xác tương tự như máy đo oxy cấp y tế, kết quả nghiên cứu

gạch tên