Phát triển da điện tử gắn lông nhân tạo giống hệt da người

Da điện tử tích hợp lông nhân tạo được chế tạo bởi hệ thống cảm biến từ trở dị hướng (AMR) (hình màu vàng). Ảnh: inceptivemind.com

Trong khi các loại da điện tử được phát triển trước đây còn thiếu khả năng xúc giác tự nhiên, nhóm nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Chemnitz (Đức) đã bắt đầu phát triển một loại da điện tử gắn các sợi lông nhân tạo đặc biệt. Loại lông nhân tạo này được gắn trên da, cho phép con người sờ vào một cách tự nhiên, cảm nhận được nhiều trạng thái khác nhau của da như thô ráp, mịn màng.

Ông Christian Becker, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: "Phương pháp tiếp cận của chúng tôi cho phép sắp xếp chính xác không gian của các phân tử cảm biến chức năng ở dạng 3D. Công nghệ này có thể được sản xuất hàng loạt theo quy trình song song".

Công nghệ mới sử dụng hệ thống cảm biến từ trở dị hướng (AMR), có thể xác định chính xác những thay đổi từ tính. ARM thường được sử dụng làm cảm biến trên ô tô để xác định vị trí và tốc độ di chuyển của phương tiện.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng "quy trình origami vi mô" để gấp các cảm biến này thành các cấu trúc 3D, cho phép nhiều cảm biến được tích hợp trong một không gian nhỏ. Sau đó, cấu trúc origami vi mô 3D được tích hợp vào một ma trận hoạt động duy nhất. Tại đây, mỗi cảm biến AMR riêng lẻ có thể được giải mã bởi một mạch vi điện tử.

Tiến sĩ Daniil Karnaushenko, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: "Sự kết hợp giữa cảm biến từ tính chủ động với quy trình origami vi mô tự động là cách tiếp cận hoàn toàn mới, giúp thu nhỏ và tích hợp hệ thống cảm biến 3D có độ phân giải cao".

Nhóm nghiên cứu đã tích hợp hệ thống cảm biến này với các sợi lông từ tính vào da điện tử được làm từ vật liệu đàn hồi. Khi con người chạm vào những sợi lông này, các cảm biến bên dưới có thể ghi lại chuyển động, cũng như hướng di chuyển chính xác của chúng, giống hệt trên da người thật.

Các nhà nghiên cứu tin rằng loại da điện tử mới này có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng quan trọng trong tương lai. Chẳng hạn, nó có thể được sử dụng thay thế da con người hoặc để phát triển các cảm biến y tế trên cơ thể. Ngoài ra, phát minh mới có thể giúp robot hình người trở nên chân thực hơn, có thể tương tác với cảm nhận của con người./.