Da điện tử là những màng vật liệu mỏng có các đặc tính điện tử cho phép chúng thực hiện một số chức năng của da người tự nhiên, chẳng hạn như ghi nhận cảm ứng, áp lực, nhiệt độ hoặc thậm chí là cảm giác đau. Những tấm da nhân tạo này có thể hữu ích cho những bệnh nhân cần ghép da sau khi bị thương nặng hoặc để mang lại cảm giác xúc giác tiên tiến hơn cho tay chân giả và robot .

Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu từ Đại học Công nghệ Chemnitz và Leibniz IFW Dresden đã phát triển một e-skin chứa một loại cảm biến mới giúp nó cực nhạy khi chạm vào. Bước đột phá đến từ việc bắt chước một yếu tố quan trọng nhưng bị bỏ qua trong cảm giác tiếp xúc của con người - những sợi lông nhỏ lót trên da.

 Hình minh họa da điện tử mới được nhúng các sợi lông từ tính giúp cảm giác chạm chính xác hơn

Các nhà khoa học đã nhúng những sợi lông nhỏ, có từ tính vào một vật liệu đàn hồi để tạo nên da điện tử của chúng. Giống như những sợi lông tự nhiên, những sợi lông nhân tạo này có những rễ củ nằm bên dưới bề mặt da và di chuyển xung quanh khi lông ở trên được chạm vào. Mỗi rễ cây này được bao quanh bởi một cảm biến từ trường 3D, cho phép theo dõi vị trí chính xác của rễ cây trong thời gian thực. Điều đó cho phép toàn bộ ma trận cảm biến ghi nhận rằng một sợi tóc không chỉ được chạm vào mà còn cả hướng của lần chạm đó trên da điện tử.

Nhóm nghiên cứu cho biết những cảm biến từ tính này có thể được chế tạo ở dạng tấm lớn khá dễ dàng. Sau đó, họ có thể tự gấp thành các hộp 3D để chứa chân tóc, thông qua một quy trình được gọi là origami vi mô.

Christian Becker, tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết: “Phương pháp tiếp cận của chúng tôi cho phép sắp xếp không gian chính xác các phần tử cảm biến chức năng trong 3D có thể được sản xuất hàng loạt trong một quy trình sản xuất song song các phương pháp”.

An Hạ