Phát triển hình xăm điện tử siêu mỏng mang lại phản hồi xúc giác trong tầm tay người dùng

Xúc giác rất cần thiết để nắm bắt, thao tác với đồ vật, trải nghiệm thế giới và cho phép giao tiếp giữa máy móc và con người. Việc tái tạo cảm giác xúc giác thông qua các thiết bị đeo được sẽ có nhiều ứng dụng quan trọng, chẳng hạn như cung cấp phản hồi cho cánh tay robot của người cụt chi hoặc thông tin cho người khiếm thị, cũng như ứng dụng trong thực tế ảo và chơi game.

Các nhà nghiên cứu tại Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), Ý đã phát triển hình xăm điện tử siêu mỏng đeo được có khả năng mang lại cảm giác xúc giác cục bộ thông qua kích thích nhiệt, điện và cơ học. Họ chọn giấy xăm chuyển tạm thời làm chất nền để chế tạo thiết bị của mình vì nó cho phép chuyển hình xăm hiệu quả sang các bề mặt không phẳng, cho phép sản xuất các điện cực phù hợp và đường dẫn điện bám tốt vào da người.

Giấy xăm được phủ một lớp parylene dày 1 micromet để tăng độ bền cơ học, sau đó các màng mực bạc dẫn điện siêu mỏng được in trực tiếp lên đó. Hệ thống dây điện được thêm vào, tiếp theo là các vi hạt polystyrene tạo ra khoảng trống nhỏ thiết kế để giữ không khí, với một lớp parylene khác ở trên.

Các nhà nghiên cứu đã phát triển hình xăm siêu mỏng có khả năng tái tạo cảm ứng.

Thiết bị này dày vài micromet, hoạt động bằng kích thích điện-nhiệt-khí nén. Hệ thống sưởi điện nhanh và rất cục bộ tạo ra lượng không khí nhỏ được bao bọc giữa hai lớp parylene. Khi nó nở ra, không khí tạo ra lực mà da tiếp xúc với thiết bị có thể cảm nhận được.

Sau khi thử nghiệm thiết bị đã hoàn thiện trên một tấm kính, các nhà nghiên cứu đã đặt hình xăm điện tử lên đầu ngón tay con người để chứng minh khả năng khơi gợi cảm giác xúc giác của nó. Đối tượng cảm nhận được 9 trên 10 lần kích thích và cho biết không bị đau hoặc tăng nhiệt độ trong quá trình thử nghiệm. Hơn nữa, thiết bị được cấp nguồn bằng pin rất nhỏ ở điện áp thấp (dưới 300 mW), đảm bảo an toàn cho người đeo.

Công trình đã chứng minh chức năng của một pixel taxel hoặc TActile, một cảm biến nhận biết áp lực tiếp xúc với vật thể. Các nhà nghiên cứu đang phát triển màn hình xúc giác lớn hơn kết hợp một số taxon có thể được kích hoạt độc lập với nhau, cho phép tái tạo các chữ cái, số và hoa văn trên da.

Các nhà nghiên cứu cho biết: “Trong nghiên cứu này, chúng tôi tập trung vào việc phát triển và mô tả đặc tính của một taxon duy nhất. Tuy nhiên, cách tiếp cận, vật liệu và kỹ thuật chế tạo có thể được mở rộng để hiện thực hóa các thiết bị phức tạp hơn, chẳng hạn như màn hình xúc giác có thể xăm lớn hơn”.

Họ nghĩ rằng phương pháp tiếp cận của họ có tiềm năng được sử dụng để phát triển các thiết bị và màn hình xúc giác nhẹ, di động.

Hà My