Những viên gạch đầu tiên
Đầu những năm 2000, giáo sư Takao Someya và cộng sự tại trường Đại học Tokyo bắt tay biến ý tưởng về một loại “siêu da” thành hiện thực. Năm 2003, giáo sư Someya có ý tưởng tạo ra một loại da điện tử cho phép robot nắm bắt được trạng thái cảm xúc của con người chỉ qua một cái bắt tay. Theo nhận định của giáo sư Someya, chế tạo da điện tử cho robot sẽ là một xu hướng nghiên cứu mới.
Tại thời điểm đó, đã có một số sản phẩm da điện tử nhưng không phải loại “hảo hạng” bởi có nhiều hạn chế nhất định và không mềm dẻo dù có thể xác định nhiệt độ và áp suất. Giá thành sản xuất cũng là một điểm trừ khiến việc sản xuất ở quy mô đủ bao phủ bề mặt của robot trở nên quá đắt đỏ. Với các nhà khoa học, khó khăn là một dạng thức khác của lời mời, và giáo sư Someya có tham vọng giải quyết tất cả những hạn chế đó của da điện tử.
|
Các nhà khoa học Nhật Bản mong muốn tạo ra sự hài hòa giữa robot và con người thông qua da điện tử.
|
Da là cơ quan lớn nhất của con người, cũng đồng thời là cánh cổng giữa bộ não với phần còn lại của thế giới. Da người trưởng thành có diện tích khoảng 1,8 m2 với hai triệu tế bào thần kinh cảm nhận. Chính vì cấu trúc vô cùng phức tạp này khiến việc mô phỏng da người không phải dễ dàng. Năm 2003, giáo sư Someya sử dụng chất liệu hữu cơ mềm dẻo như DNTT (thường được sử dụng trên tiền để chống làm giả) thay vì những chất liệu cứng như silicon. Các cảm biến có khả năng xác định áp suất và nhiệt độ từ 30 – 80oC được kết nối với chất bán dẫn hữu cơ mềm và thân thiện với môi trường. Không lựa chọn các bề mặt cứng, các nhà khoa học sử dụng nhựa phim vì vừa bền, rẻ và không đứt gãy khi quấn quanh những ngón tay kim loại của robot.
Tiếp tục công việc cải tiến để khắc phục đặc tính không giãn nở, các nhà khoa học tạo ra loại da điện tử mới có thể giãn nở đến 250%, có thể bị vò như giấy và không hề hấn gì khi rơi từ độ cao 1 m. Dần dần, những tấm da điện tử ngày càng trở nên mảnh hơn và dai hơn. Từ năm 2005 đến năm 2013, độ dày của da điện tử giảm xuống còn 1 micromet, bằng 1/10 độ dày của màng bọc thực phẩm ngày nay.
Tương lai không giới hạn
Năm 2014, da điện tử được dán lên tim một con chuột trong cuộc phẫu thuật để xác định vị trí điểm yếu trên tim chuột. Theo giáo sư Someya, “loại kĩ thuật này có thể được sử dụng cho con người trong tương lai” bởi sử dụng da điện tử sẽ tạo ra ít áp lực cho tim hơn so với các biện pháp thông thường. Ông cũng kỳ vọng vào tương lai ứng dụng đa dạng của loại da điện tử này, từ giám sát lượng oxy tại các cơ quan của con người trong quá trình phẫu thuật, đến chế tạo găng tay sử dụng công nghệ da điện tử có khả năng hỗ trợ các bác sĩ phát hiện sớm các khối u trong bầu ngực bệnh nhân hoặc hỗ trợ phát triển việc làm tay chân giả cho con người. Theo đánh giá, tiềm năng phát triển của da điện tử là vô cùng lớn, không bị giới hạn trong lĩnh vực y tế mà còn có thể phát triển trong ngành công nghiệp trò chơi điện tử, giám sát sức khỏe…
15 năm trước, toàn bộ những câu chuyện nêu trên hoàn toàn là những ấp ủ và dự định. Nhưng giờ đây, tương lai các nhà khoa học đang hướng đến đã xích lại gần hơn với thực tại với sự ra đời của loại da điện tử mềm dẻo, siêu mỏng đầu tiên của thế giới. Giáo sư Someya cho hay, chỉ trong vài năm tới, tất cả những điều này sẽ trở thành sự thật.
