Da điện tử - thiết bị đeo tương lai

Da điện tử linh hoạt có thể được sử dụng để đo huyết áp, nhiệt độ và nồng độ oxy của người đeo trong thời gian thực, hỗ trợ chẩn đoán và chăm sóc sức khỏe.

Da là cơ quan lớn nhất trong cơ thể chúng ta, và cũng là cơ quan phức tạp nhất. Hãy quan sát nó dưới kính hiển vi và bạn sẽ thấy hàng nghìn đầu dây thần kinh giữ cho não kết nối với thế giới bên ngoài và cho phép chúng ta cảm nhận được sự đụng chạm, áp lực và cảm giác đau.

Da điện tử - thiết bị đeo tương lai -0
Da điện tử là thiết bị đeo của tương lai.

Nhưng khi nhìn vào nó, Zhenan Bao lại thấy một thứ khác. Đối với Bao, một kỹ sư hóa học tập trung vào việc chế tạo polyme, da không chỉ là cơ quan cảm giác mà còn là vật liệu. Theo cách nói của Bao; một thứ linh hoạt, nhưng cũng có thể co giãn, tự phục hồi và có thể phân hủy sinh học. Zhenan Bao, là K. K. Lee Giáo sư Kỹ thuật Hóa học tại Đại học Stanford. Bà đã giữ chức vụ Chủ nhiệm bộ môn Kỹ thuật Hóa học từ năm 2018-2022.

Bao làm việc trong lĩnh vực da điện tử mới nổi và thực hiện sứ mệnh của mình là tái tạo nhiều chức năng của da người để sử dụng trong các bộ phận giả và người máy. Đối với những người đeo chân tay giả, xúc giác sẽ cải thiện đáng kể chất lượng cuộc sống, cho phép họ phân biệt mềm với cứng và nhận biết vật sắc nhọn nguy hiểm hoặc nóng bỏng trước khi chúng có thể gây ra bất kỳ tổn thương nào.

Khi Bao gia nhập Đại học Stanford vào năm 2004. Một số nhà khoa học đang nghiên cứu các cảm biến linh hoạt có thể quấn quanh một bàn tay giả để bắt chước cảm giác chạm. Đến năm 2010, Bao và nhóm nhà khoa học đồng nghiệp bắt đầu phát triển một cảm biến linh hoạt nhạy đến mức nó có thể phát hiện ra cú chạm của một con bướm đang bay.

Bao nói: “Các thiết bị điện tử hiện tại của chúng tôi rất cứng, giòn và cồng kềnh. Nhưng nếu chúng ta có thể khiến tất cả chúng giống như da, thì điều đó có khả năng thay đổi hoàn toàn cách con người tương tác và giao tiếp với thiết bị điện tử. Da của chúng ta tạo thành hàng rào bảo vệ tự nhiên chống lại môi trường, cũng có thể đóng vai trò là giao diện giữa con người và thiết bị”.

Ngoài robot và bộ phận giả, Bao nhìn thấy nhiều ứng dụng tiềm năng cho da điện tử trong lĩnh vực thiết bị đeo. Hãy tưởng tượng một thiết bị được đeo trên cơ thể giống như lớp da thứ hai và sử dụng mạng cảm biến để đo chính xác huyết áp, nhiệt độ hoặc nồng độ glucose và oxy trong thời gian thực. Bao giải thích: “Có rất nhiều mối quan tâm dành cho thiết bị đeo ngoài việc đo số bước chúng ta đi bộ mỗi ngày hoặc nhịp tim”. Phát minh từ phòng thí nghiệm nghiên cứu của Bao tại Stanford có thể được sản xuất và thử nghiệm lâm sàng trong vài năm tới.

Công ty khởi nghiệp PyrAmes ở Thung lũng Silicondo Bao đồng sáng lập đang phát triển một loại băng mềm quấn quanh cổ tay hoặc bàn chân và có thể được sử dụng để theo dõi huyết áp của trẻ sinh non trong các đơn vị chăm sóc đặc biệt. Thiết bị được thiết kế để ghi lại lưu lượng máu liên tục giống như một đường truyền động mạch thường làm, mà không cần kim tiêm có nguy cơ gây nhiễm trùng, mô và tổn thương thần kinh. Sau đó, băng được ghép nối không dây với máy tính bảng theo dõi sự thay đổi huyết áp trong thời gian thực.

Đối với những ứng dụng như vậy, thiết bị điện tử phải có khả năng co giãn và linh hoạt ngay từ đầu. Nhóm nhà nghiên cứu của Bao thực hiện một phương pháp phân tử để thiết kế các polyme hữu cơ với suy nghĩ này. Polyme là phân tử lớn được tạo thành từ nhiều monome lặp lại được liên kết với nhau giống như một chuỗi dài kẹp giấy. Bằng cách thay đổi cấu trúc của các monome này, nhà nghiên cứu làm cho vật liệu có thể co giãn và định hình để phù hợp với hoặc thậm chí bên trong cơ thể con người. Bao làm việc trên thiết bị điện tử “lấy cảm hứng từ làn da” trong nhiều năm.

Kể từ năm 2018, Bao giữ chức Chủ tịch khoa Kỹ thuật hóa học của Stanford, đồng thời thành lập và chỉ đạo Sáng kiến Điện tử đeo được của Stanford (eWEAR) - một chương trình toàn trường đại học tập hợp các nhà khoa học làm việc trong lĩnh vực vật liệu, điện tử, hệ thống, dữ liệu và y tế. Bản thân Bao đã có hơn 100 bằng sáng chế của Mỹ - bao gồm một bằng sáng chế cho cảm biến phát hiện bướm. Bao và nhóm nhà khoa học đồng nghiệp tại Stanford cũng đang nghiên cứu vật liệu polyme dành cho màn hình có thể co giãn, gấp lại và thậm chí là vỡ vụn.

Tháng 3/2022, sau hơn 3 năm nghiên cứu, họ công bố trên tạp chí Nature bằng chứng về nguyên tắc của một loại polymer phát sáng giống như dây tóc trong bóng đèn. Nhóm nhà nghiên cứu chứng minh thiết bị của họ được đeo trên đốt ngón tay và kéo dài gấp đôi chiều dài của nó mà không bị rách. “Đây là phiên bản có thể co giãn, có thể biến dạng và thay đổi hình dạng”, Bao cho biết. Nguyên mẫu chỉ có thể hiển thị hình ảnh tĩnh, độ phân giải thấp, nhưng nó có thể đặt nền móng cho những thiết bị điện tử đeo trên cơ thể trong tương lai cho phép đo và hiển thị mọi dấu hiệu sinh tồn.

Có rất nhiều ứng dụng tiềm năng cho da điện tử, Bao nói. Nhưng con đường thương mại hóa còn dài. Tuy nhiên, Bao bị thúc đẩy bởi ý tưởng phát triển thiết bị điện tử mang lại lợi ích cho chẩn đoán y tế và chăm sóc sức khỏe về lâu dài - có thể là ở dạng chân tay giả, thiết bị đeo được hoặc thậm chí là thiết bị cấy ghép.

Bao cũng tập trung vào những bước nhỏ và thành công của nhóm nghiên cứu trong việc phát triển các khối xây dựng riêng lẻ: cảm biến, mạch và các vật liệu dẻo, co giãn và phân hủy sinh học tạo nên chúng. Bao nhận định: “Để lĩnh vực này phát triển và có quỹ đạo dài hạn, chúng tôi cũng cần chứng tỏ rằng chúng tôi có thể tạo ra tác động trong tương lai gần”.

Trang Thuần (Tổng hợp)

Các tin khác

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Bắc Ninh đã khởi tố vụ án, khởi tố bị can đối với 5 đối tượng vì có hành vi lừa dối khách hàng. Các đối tượng trên là chủ cơ sở, “bác sĩ”, “khách hàng” của Spa Sigma và Spa “Royal Luxury” ở tỉnh Bắc Ninh với những thủ đoạn lừa dối khách hàng hết sức bài bản, tinh vi.

Thiếu tướng Trịnh Xuân Thu luôn hướng về quê hương bằng những việc làm ý nghĩa để tri ân Mẹ Việt Nam anh hùng và các anh hùng, liệt sĩ.

Công an tỉnh Thanh Hóa phát huy truyền thống anh hùng

Trong cuộc kháng chiến chống Mỹ, cứu nước, Thanh Hóa là một trong những địa bàn trọng điểm bị không quân, hải quân Mỹ đánh phá ác liệt. Hàm Rồng, Nam Ngạn, Phà Ghép, Đò Lèn, Đồi Nhơm... trở thành những “tọa độ lửa” trên tuyến chi viện chiến lược. Mỗi cây cầu, bến phà, cung đường nơi đây đều ghi dấu những trận đánh khốc liệt và sự hy sinh của quân, dân Thanh Hóa để giữ vững mạch giao thông ra tiền tuyến.

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

Bỏ học từ lớp 4, lang thang ở ga Nam Định rồi trượt dài từ trộm cắp, cướp tài sản đến ma túy, Nguyễn Văn Thùy dành hơn 20 năm cuộc đời để... đi tù. Khi trở về, những tưởng đã "rẽ lối" thành công sang lĩnh vực truyền thông với hình ảnh “Tế Điên” trên mạng xã hội, kể chuyện tù tội và khuyên giới trẻ hoàn lương, nhưng, như một diễn viên quen "ăn đèn" sân khấu, “Tế Điên" một lần nữa vướng vòng lao lý cũng chính bởi những phát ngôn thiếu kiểm soát của mình.

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Mỹ đã tham gia công ước cấm vũ khí sinh học, nhưng Cục Tình báo Trung ương Mỹ (CIA) lại bí mật phát triển một loại vũ khí ám sát bí mật: "khẩu súng gây đau tim". Sự thật khí tài này vừa được tạp chí trực tuyến Cơ khí phổ thông (PMC) Mỹ lật lại trong số ra trung tuần tháng 8/2026.

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

Một số công nghệ đột phá vẫn mang lại cảm giác như thể chúng được hiện thực hóa từ truyện hư cấu, ngay cả khi chúng đã xuất hiện được một thời gian. Đó là bởi vì chúng ta học cách áp dụng chúng vào cuộc sống hàng ngày thông qua các ứng dụng và thiết bị mà chúng hỗ trợ, nhưng chúng ta lại không bao giờ dành thời gian để tìm hiểu điều gì làm cho những công nghệ này hoạt động.

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

Bên dưới bề nổi của cuộc thương chiến vi chip bán dẫn đang nổi bật trên các trang báo quốc tế là một cuộc chiến ngầm khốc liệt hơn gấp bội: Cuộc đua áp đặt thể chế, giành quyền định đoạt trật tự số toàn cầu. Xem ra, quyền lực đích thực của kỷ nguyên mới không nằm ở chỗ ai làm ra con chip nhanh nhất, mà thuộc về kẻ quyết định AI được phép vận hành theo những quy tắc nào.

Chiều 6/8, việc công an xuất hiện tại nhà Bùi Xuân Huấn đã thu hút nhiều người quay phim, phát trực tiếp qua mạng xã hội

Một thập niên nổi tiếng nhờ thị phi

Không có chuyên môn, nghề nghiệp nổi bật làm bệ phóng, Bùi Xuân Huấn, tức Huấn “Hoa Hồng” vẫn xây dựng được sức ảnh hưởng lớn trên mạng xã hội bằng những màn khoe tiền, phát ngôn gây sốc và các bài giảng về “đạo lý”. Từ một hiện tượng mạng mang màu sắc “giang hồ”, Huấn từng bước thương mại hóa sự nổi tiếng, tham gia kinh doanh, bán hàng trực tuyến và làm từ thiện. Tuy nhiên, hành trình ấy cũng liên tục đi kèm tranh cãi, những lần bị xử phạt và gần đây nhất là việc cơ quan điều tra có mặt tại nơi ở của người này.

Thư cảm ơn của tỉnh ủy lai châu tới công ty TNHH KF FAN của ông Trần Đình Tiệp sau khi ông gửi 1,1 tỉ đồng ủng hộ đồng bào khó khăn

Khánh Sky và kết cục được báo trước

Từ một vụ tranh cãi về hoạt động từ thiện, câu chuyện nhanh chóng leo thang thành những màn livestream chửi bới, kéo đến tận nơi đối chất, rồi kết thúc bằng việc cơ quan công an vào cuộc. Đằng sau vụ việc Khánh Sky là một hiện tượng đáng báo động hơn: Nhiều gã “giang hồ mạng” hiện nay đang kiếm cơm bằng những drama gây tranh cãi và vướng vào pháp luật như là kết cục đương nhiên.

Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến cùng đồng nghiệp nghiên cứu kịch bản trước khi quay phim

Người kể chuyện pháp luật bằng những thước phim triệu view

Đoạn clip ghi lại hình ảnh một trung tá CSGT phụ vợ bán nước mía sau giờ làm việc bất ngờ thu hút hàng triệu lượt xem, giúp nhiều người biết đến Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến, cán bộ Phòng CSGT Công an TP Hà Nội. Phía sau khoảnh khắc đời thường ấy là một hành trình hơn 20 năm bền bỉ đứng giữa những ngã tư Thủ đô, chứng kiến biết bao mất mát vì tai nạn giao thông, thế nên, cách mà anh Tiến tuyên truyền pháp luật bằng những clip sống động khiến người dân, đặc biệt là các bạn trẻ vô cùng thích thú. Mọi người gọi anh là "Trung tá triệu view".

Những phát minh đi trước thời đại

Những phát minh đi trước thời đại

Giám sát động đất, động cơ hơi nước, phẫu thuật và vật liệu tiên tiến... Một hành trình khám phá những phát minh cổ đại đi trước thời đại.

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Cuộc xung đột tại Ukraine kéo dài đã đẩy các quốc gia thành viên châu Âu của NATO vào một cuộc chạy đua vũ trang quy mô lớn chưa từng có kể từ sau Chiến tranh Lạnh. Trong bối cảnh các tập đoàn công nghiệp quốc phòng nội địa phương Tây bị quá tải và Mỹ có dấu hiệu muốn giảm bớt vai trò đầu tàu dẫn dắt phòng thủ cựu lục địa, một hiện tượng địa chính trị kỳ lạ đã xuất hiện: dòng vũ khí từ cường quốc công nghiệp Đông Bắc Á - Hàn Quốc - đang ồ ạt đổ bộ về phía Tây.

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

Nếu động cơ hơi nước thúc đẩy cách mạng công nghiệp, Internet mở ra kỷ nguyên kết nối toàn cầu thì trí tuệ nhân tạo (AI) đang định hình nền văn minh số của thế kỷ XXI. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích to lớn, công nghệ này cũng bị các tổ chức tội phạm, mạng lưới lừa đảo và các nhóm cực đoan lợi dụng để gia tăng quy mô, mức độ tinh vi của các cuộc tấn công mạng, gian lận tài chính hay thậm chí là khủng bố.

Cuộc chiến của niềm tin

Cuộc chiến của niềm tin

Có những thứ vũ khí không phát ra tiếng nổ. Nó không để lại hố bom, không làm rung cửa kính, cũng không hiện lên trên bản đồ quân sự. Nhưng, nó âm thầm đi vào điện thoại, bảng tin, nhóm chat, những cuộc tranh luận gia đình và cả lá phiếu của cử tri. Tin giả, trong hình hài mới của thời trí tuệ nhân tạo (AI), đang trở thành một thứ vũ khí như thế.

Phát động cao điểm thi đua 70 ngày đêm lập thành tích xuất sắc chào mừng kỉ niệm 70 năm Ngày truyền thống lực lượng Cảnh sát kinh tế

Những người gác cửa vùng kinh tế Đông bắc

Suốt hơn 45 năm xây dựng và trưởng thành, từ 14 cán bộ, chiến sĩ đầu tiên đến đơn vị Anh hùng Lực lượng vũ trang nhân dân thời kỳ đổi mới, Phòng Cảnh sát điều tra tội phạm về tham nhũng, kinh tế, buôn lậu và môi trường Công an tỉnh Quảng Ninh đã lặng lẽ giữ vững trận tuyến bảo vệ nền kinh tế, đấu tranh với tham nhũng, buôn lậu, hàng giả và tội phạm kinh tế, góp phần giữ gìn kỷ cương pháp luật, môi trường đầu tư và sự bình yên của nhân dân đất mỏ.

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Trong thế giới lượng tử, luật chơi của các điệp viên truyền thống hoàn toàn bị phá sản. Hãy tưởng tượng một bức thư mật được viết bằng các hạt ánh sáng. Chỉ cần một cái nhìn lén lút của mật thám, bức thư sẽ ngay lập tức tự hủy và phát tín hiệu báo động về trung tâm đầu não. Đó không phải là phép thuật, đó là Phân phối khóa lượng tử (QKD) - thứ đang giúp Bắc Kinh xây dựng một hệ thống thông tin liên lạc quốc phòng mà không một siêu máy tính nào của phương Tây có thể giải mã.

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Ma túy đá hay các chất ảo giác, muốn đưa vào cơ thể, người nghiện ngập luôn cần đến những “dụng cụ trung gian” - đó là những chiếc nỏ thủy tinh uốn lượn, những chiếc bình khò tinh vi. Lâu nay, dư luận thường chỉ chú ý đến các đường dây mua bán ma túy mà ít ai biết rằng, phía sau dòng chảy đen tối đó là một thị trường ngầm cung cấp “đồ chơi” cho việc sử dụng ma túy vô cùng béo bở. Những kẻ núp bóng sản xuất, cung cấp các vật dụng này đang trở thành nguồn tiếp tay cho làn sóng tội phạm ma túy biến tướng.

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

Hàng trăm UAV Ukraine tấn công Moscow đã khiến hệ thống phòng không Nga rơi vào tình thế quá tải. Đằng sau đó là một hệ sinh thái UAV tấn công tầm xa đang được Kiev phát triển, với chi phí thấp hơn tên lửa hành trình nhưng đủ sức buộc Moscow phải phân tán, tiêu hao và liên tục điều chỉnh năng lực phòng thủ.

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Đi khám phát hiện không có tinh trùng (vô tinh) người đàn ông bật khóc ngay khi bước ra cửa phòng khám. Anh nghĩ rằng cuộc đời mình không thể có con được nữa. Thất vọng, hoang mang khiến anh sợ làm lỡ duyên của vợ. Trước đây, y học đã nghiên cứu và tìm ra phương pháp nuôi cấy tinh tử thành tinh trùng, mang lại hy vọng có con cho những người đàn ông vô tinh. Nhưng hiện nay, nhờ sự tiến bộ của y học, công nghệ đã “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện được giấc mơ làm cha bằng mổ vi phẫu tinh hoàn tìm tinh trùng.