Phát minh da điện tử không thấm mồ hôi giúp theo dõi sức khỏe

Yến Chi
08/08/2021 07:10
D

Các kỹ sư của Viện Công nghệ Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology - MIT) ở Mỹ và các nhà nghiên cứu Hàn Quốc đã phát triển một loại da điện tử không thấm mồ hôi và giúp con người theo dõi sức khỏe.

Các kỹ sư của Viện Công nghệ Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology - MIT) ở Mỹ và các nhà nghiên cứu Hàn Quốc đã phát triển một loại da điện tử không thấm mồ hôi. Đây là một miếng dán cảm biến, có thể theo dõi sức khỏe của một người mà không bị hỏng hay bong tróc.

Miếng dán có các ống dẫn mồ hôi nhân tạo, tương tự như lỗ chân lông trên da người. Các lỗ trên miếng dán được tạo ra tương tự như nghệ thuật cắt giấy kirigami của Nhật Bản. Thiết kế này bảo đảm mồ hôi có thể thoát ra ngoài qua miếng dán, ngăn ngừa kích ứng da và làm hỏng các cảm biến gắn vào đó.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science Advances này là một bước tiến để có được làn da thông minh tồn tại lâu dài, giúp theo dõi các chỉ số hàng ngày hoặc sự tiến triển của bệnh ung thư da và các tình trạng khác.

Phó Giáo sư kỹ thuật cơ khí Jeeh Kim tại MIT cho biết: “Với miếng dán da thoáng khí, phù hợp này, sẽ không có bất kỳ sự tích tụ mồ hôi, thông tin bị sai lệch hay bị bong khỏi da người. Chúng ta có thể cung cấp các cảm biến có thể đeo được nhằm mục đích giám sát liên tục trong một thời gian dài”.

Ngoài ông Kim, các đồng tác giả của nghiên cứu trên còn có nhà nghiên cứu sau tiến sĩ như Hanwool Yeon, các nhà nghiên cứu tại MIT kết hợp với các cộng tác viên từ tập đoàn mỹ phẩm Amorepacific và các tổ chức khác trên khắp Hàn Quốc.

Những khó khăn trong quá trình nghiên cứu

Nhóm của ông Kim chuyên về chế tạo màng bán dẫn dẻo. Họ đi tiên phong trong kỹ thuật bao gồm phát triển các màng bán dẫn chất lượng cao, siêu mỏng. Gần đây, công việc của họ thu hút sự chú ý của công ty mỹ phẩm Amorepacific vốn đang quan tâm đến việc tạo ra loại băng dán mỏng nhằm theo dõi liên tục những thay đổi trên da.

Công ty này đã hợp tác với ông Kim để biến các tấm phim bán dẫn dẻo của nhóm thành một thứ có thể dán lên da trong một thời gian dài.

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm da điện tử bằng cách dán nó vào cổ tay và trán của một tình nguyện viên trong một tuần. Tình nguyện viên mang nó trong các hoạt động gây toát mồ hôi như chạy trên máy tập trong 30 phút và ăn một bữa ăn nhiều đồ cay.

Tuy nhiên, nhóm đã sớm vấp phải rào cản mà các thiết kế về da điện tử khác vẫn chưa giải quyết được, đó là mồ hôi. Hầu hết các thiết kế thử nghiệm đều gắn các cảm biến vào các vật liệu dính dựa trên polymer và không thoáng khí lắm.

Trong khi các thiết kế khác làm từ sợi nano dệt, có thể để không khí lọt qua nhưng lại không thấm mồ hôi. Ông Kim nhận ra rằng, một làn da điện tử muốn hoạt động lâu dài phải thấm cả hơi nước và mồ hôi.

“Mồ hôi có thể tích tụ giữa da điện tử và da của bạn, điều này có thể gây tổn thương da và ảnh hưởng tới hoạt động của cảm biến. Vì vậy, chúng tôi đã cố gắng giải quyết 2 vấn đề này cùng một lúc bằng cách cho phép mồ hôi thấm qua da điện tử”, ông Kim cho hay.

Tìm ra giải pháp nhờ những vết cắt

Để lấy cảm hứng thiết kế, các nhà nghiên cứu đã xem xét lỗ chân lông thoát mồ hôi của người. Họ phát hiện ra đường kính trung bình lỗ chân lông ở người khoảng 100 micron và nó được phân bố ngẫu nhiên trên da. Họ đã thử một số mô phỏng ban đầu để xem có thể bao phủ và sắp xếp các lỗ chân lông nhân tạo như thế nào để không làm tắc lỗ chân lông của da người.

“Ý tưởng đơn giản của chúng tôi là, nếu tạo các ống dẫn mồ hôi nhân tạo trong da điện tử và tạo ra các đường dẫn mồ hôi có khả năng thẩm thấu cao, có thể dùng da nhân tạo này một cách lâu dài với chức năng giám sát”, ông Yeon giải thích.

Họ bắt đầu với một mô hình với các các lỗ, mỗi lỗ có kích thước bằng lỗ mồ hôi thực tế của người. Họ phát hiện ra nếu các lỗ chân lông được đặt gần nhau, ở khoảng cách nhỏ hơn đường kính lỗ chân lông trung bình, toàn bộ mô hình sẽ thấm mồ hôi hiệu quả.

Tuy nhiên họ cũng phát hiện ra nếu mô hình lỗ này được khắc qua một lớp phim mỏng thì lớp phim này không thể co giãn nhiều được và sẽ bị bong dễ dàng khi dán vào da người.

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra họ có thể tăng cường độ bền và tính linh hoạt của mẫu bằng cách cắt các rãnh mỏng giữa các lỗ, tạo ra mô hình quả tạ lặp lại thay vì chỉ có các lỗ đơn giản. Mô hình này khi được gắn vào vật liệu, tạo ra một hiệu ứng giống như kirigami có thể co giãn được.

“Nếu bạn quấn một mảnh giấy lên một qủa bóng, nó sẽ không phù hợp, nhưng nếu bạn cắt một mẫu kirigami trên mảnh giấy đó, nó có thể phù hợp. Vì vậy, chúng tôi nghĩ, tại sao không nối các lỗ bằng một vết cắt để có sự phù hợp giống như nghệ thuật cắt giấy kirigami trên da, đồng thời có thể thấm được mồ hôi?” – nhà nghiên cứu Yeon nói.

Trên cơ sở đó, nhóm nghiên cứu đã chế tạo một lớp da điện tử nhiều chức năng, mỗi lớp họ đều khắc hoa văn hình quả tạ. Các lớp của da nhân tạo này bao gồm một mảng cảm biến bán dẫn siêu mỏng để theo dõi nhiệt độ, sự cấp nước cho cơ thể, mức tiếp xúc với tia cực tím của cơ thể và có sức căng cơ học. Mảng cảm biến được kẹp giữa 2 màng bảo vệ mỏng, tất cả đều phủ một lớp keo polymer dính.

“Da điện tử này giống như da người, có thể co giãn, mềm mại và mồ hôi có thể thấm qua da” – ông Yeon cho hay.

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm da điện tử trên bằng cách dán nó vào cổ tay của một tình nguyện viên trong hơn một tuần. Trong suốt giai đoạn này, da điện tử đó đã đo nhiệt độ, đo mức độ cấp nước cho cơ thể, đo mức độ tiếp xúc với tia cực tím và đo mạch của anh ta một cách đáng tin cậy ngay cả trong các hoạt động tiết nhiều mồ hôi như chạy bộ và ăn một bữa ăn cay.

Thiết kế của nhóm cũng phù hợp với da người khi được dán vào. Tình nguyện viên được yêu cầu cau mày liên tục trong khi đổ nhiều mồ hôi. Trong khi đó các thiết kế da điện tử khác đều thiếu khả năng thấm mồ hôi và dễ dàng bong khỏi da.

Ông Kim có kế hoạch cải thiện sức mạnh và độ bền của thiết kế trên. Mặc dù có khả năng thấm mồ hôi và có tính phù hợp cao, nhưng do có hoa văn kirigami kết hợp với dạng siêu mỏng nên nó khá mỏng manh khi có ma sát. Do đó, các tình nguyện viên phải mang thêm một lớp vỏ bọc xung quanh để bảo vệ nó trong các hoạt động như tắm dưới vòi hoa sen.

Theo Tạp chí Điện tử 

Bình luận

Tối thiểu 10 chữ Tiếng việt có dấu Không chứa liên kết

Gửi bình luận

Tin cùng chuyên mục

Các nhà vật lý đo tuổi thọ của neutron với độ chính xác chưa từng có

Các nhà vật lý đo tuổi thọ của neutron với độ chính xác chưa từng có

Gấu trắng Bắc Cực có nguy cơ biến mất trên địa cầu vào cuối thế kỷ này

Gấu trắng Bắc Cực có nguy cơ biến mất trên địa cầu vào cuối thế kỷ này

Phát hiện sóng vô tuyến bí ẩn phát ra từ một vật thể không xác định ở trung tâm Dải Ngân hà

Phát hiện sóng vô tuyến bí ẩn phát ra từ một vật thể không xác định ở trung tâm Dải Ngân hà

Hãy quên cuộc chạy đua vào không gian mà hãy cứu lấy Trái Đất

Hãy quên cuộc chạy đua vào không gian mà hãy cứu lấy Trái Đất

Phát hiện loại hóa chất trong dầu gội đầu, đồ chơi trẻ em ảnh hưởng đến tính mạng người tiêu dùng

Phát hiện loại hóa chất trong dầu gội đầu, đồ chơi trẻ em ảnh hưởng đến tính mạng người tiêu dùng

Lucy - Tàu vụ trụ đầu tiên chạy bằng năng lượng sạch và xứ mệnh vẽ nên toàn cảnh hệ Mặt trời

Lucy - Tàu vụ trụ đầu tiên chạy bằng năng lượng sạch và xứ mệnh vẽ nên toàn cảnh hệ Mặt trời

Các nhà thiên văn học nhận được tín hiệu vô tuyến lạ được phát đi từ Trung tâm Dải ngân hà

Các nhà thiên văn học nhận được tín hiệu vô tuyến lạ được phát đi từ Trung tâm Dải ngân hà

Nhân loại sử dụng thuốc lá từ khi nào?

Nhân loại sử dụng thuốc lá từ khi nào?

Quả cầu đá bí ẩn xuất hiện ở Tân Cương

Quả cầu đá bí ẩn xuất hiện ở Tân Cương

Tinh dầu trong thuốc lá điện tử có thể làm mất khả năng lọc các mầm bệnh trong tương lai

Tinh dầu trong thuốc lá điện tử có thể làm mất khả năng lọc các mầm bệnh trong tương lai

Hội chứng 'COVID kéo dài' có thể đang bị hiểu nhầm về tác động với người bệnh

Hội chứng 'COVID kéo dài' có thể đang bị hiểu nhầm về tác động với người bệnh

Nam Cực ghi nhận một mùa đông lạnh giá kỷ lục

Nam Cực ghi nhận một mùa đông lạnh giá kỷ lục

Tin mới cập nhật

Oppo tham gia cuộc đua sản xuất chip - Đối đầu với các ‘ông trùm’ công nghệ

Oppo tham gia cuộc đua sản xuất chip - Đối đầu với các ‘ông trùm’ công nghệ

Văn phòng Ban Chỉ đạo Quốc gia về phát triển điện lực kiểm tra và đôn đốc tiến độ bàn giao mặt bằng đường dây 500kV mạch 3 đoạn qua địa phận Kỳ Anh (Hà Tĩnh)

Văn phòng Ban Chỉ đạo Quốc gia về phát triển điện lực kiểm tra và đôn đốc tiến độ bàn giao mặt bằng đường dây 500kV mạch 3 đoạn qua địa phận Kỳ Anh (Hà Tĩnh)

Những tỉnh nào được xác định thuộc trạng thái bình thường mới?

Những tỉnh nào được xác định thuộc trạng thái bình thường mới?

Phân tích kỹ thuật chứng khoán phiên chiều 22/10: Thị trường tiếp tục giằng co trong biên độ hẹp

Phân tích kỹ thuật chứng khoán phiên chiều 22/10: Thị trường tiếp tục giằng co trong biên độ hẹp

Cần mạnh mẽ thực hiện chuyển đổi số trong lĩnh vực tài chính - kế toán - thuế

Cần mạnh mẽ thực hiện chuyển đổi số trong lĩnh vực tài chính - kế toán - thuế

'Bóng ma' lạm phát của đeo đẳng thế giới trong thời gian dài sắp tới

'Bóng ma' lạm phát của đeo đẳng thế giới trong thời gian dài sắp tới

Độc đáo phiên chợ mini đổi rác lấy nông sản sạch ở Hà Nội

Độc đáo phiên chợ mini đổi rác lấy nông sản sạch ở Hà Nội

Apple Watch 7 bị lục tung nội thất cho thấy không có nhiều thay đổi hiệu năng

Apple Watch 7 bị lục tung nội thất cho thấy không có nhiều thay đổi hiệu năng

‘Vượt mặt’ Trung Quốc, Mỹ trở thành trung tâm khai thác Bitcoin lớn nhất

‘Vượt mặt’ Trung Quốc, Mỹ trở thành trung tâm khai thác Bitcoin lớn nhất

CEO Intel hy vọng thuyết phục được Apple trong cuộc chiến vi xử lý

CEO Intel hy vọng thuyết phục được Apple trong cuộc chiến vi xử lý

eTax Mobile ứng dụng tra cứu thuế thu nhập cá nhân trên thiết bị di động

eTax Mobile ứng dụng tra cứu thuế thu nhập cá nhân trên thiết bị di động

Bản tin cổ phiếu công nghệ 22/10: Grab kỳ vọng IPO thuận lợi nhờ dịch vụ giao hàng

Bản tin cổ phiếu công nghệ 22/10: Grab kỳ vọng IPO thuận lợi nhờ dịch vụ giao hàng

Tin đọc nhiều

Các nhà vật lý đo tuổi thọ của neutron với độ chính xác chưa từng có

Các nhà vật lý đo tuổi thọ của neutron với độ chính xác chưa từng có

Gấu trắng Bắc Cực có nguy cơ biến mất trên địa cầu vào cuối thế kỷ này

Gấu trắng Bắc Cực có nguy cơ biến mất trên địa cầu vào cuối thế kỷ này

Phát hiện sóng vô tuyến bí ẩn phát ra từ một vật thể không xác định ở trung tâm Dải Ngân hà

Phát hiện sóng vô tuyến bí ẩn phát ra từ một vật thể không xác định ở trung tâm Dải Ngân hà

Hãy quên cuộc chạy đua vào không gian mà hãy cứu lấy Trái Đất

Hãy quên cuộc chạy đua vào không gian mà hãy cứu lấy Trái Đất

Phát hiện loại hóa chất trong dầu gội đầu, đồ chơi trẻ em ảnh hưởng đến tính mạng người tiêu dùng

Phát hiện loại hóa chất trong dầu gội đầu, đồ chơi trẻ em ảnh hưởng đến tính mạng người tiêu dùng

Lucy - Tàu vụ trụ đầu tiên chạy bằng năng lượng sạch và xứ mệnh vẽ nên toàn cảnh hệ Mặt trời

Lucy - Tàu vụ trụ đầu tiên chạy bằng năng lượng sạch và xứ mệnh vẽ nên toàn cảnh hệ Mặt trời

Các nhà thiên văn học nhận được tín hiệu vô tuyến lạ được phát đi từ Trung tâm Dải ngân hà

Các nhà thiên văn học nhận được tín hiệu vô tuyến lạ được phát đi từ Trung tâm Dải ngân hà

Quả cầu đá bí ẩn xuất hiện ở Tân Cương

Quả cầu đá bí ẩn xuất hiện ở Tân Cương

Arcadia Planitia - Tên gọi của sông băng mới được phát hiện trên Sao Hỏa

Arcadia Planitia - Tên gọi của sông băng mới được phát hiện trên Sao Hỏa

Khám phá thành phố cổ dưới lòng đất từng là nơi ẩn náu của 2 nghìn người

Khám phá thành phố cổ dưới lòng đất từng là nơi ẩn náu của 2 nghìn người

Video xem nhiều

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Mazda2 2021 Collection ra mắt Thái Lan: Bản nâng cấp vượt trội về công nghệ

Mazda2 2021 Collection ra mắt Thái Lan: Bản nâng cấp vượt trội về công nghệ

Honda MSX 125 Grom 2021 mẫu xe côn tay phiên bản đường đua

Honda MSX 125 Grom 2021 mẫu xe côn tay phiên bản đường đua

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Hà Nội họp khẩn, Chủ tịch Nguyễn Đức Chung Báo cáo về trường hợp thứ 17 nhiễm Covid 19

Hà Nội họp khẩn, Chủ tịch Nguyễn Đức Chung Báo cáo về trường hợp thứ 17 nhiễm Covid 19

Lộ diện siêu xe hypercar Czinger 21C tăng tốc 0-100km/h chưa tới 2 giây

Lộ diện siêu xe hypercar Czinger 21C tăng tốc 0-100km/h chưa tới 2 giây

Xiaomi ra mắt Mi 10 và Mi 10 Pro: chip Snapdragon 865 và camera 108MP

Xiaomi ra mắt Mi 10 và Mi 10 Pro: chip Snapdragon 865 và camera 108MP

Một ngày trải nghiệm giấc mơ trở thành tay đua F1 chuyên nghiệp ở Nhật Bản

Một ngày trải nghiệm giấc mơ trở thành tay đua F1 chuyên nghiệp ở Nhật Bản

Bắc Sơn mây hát

Bắc Sơn mây hát

Chiếc điều hòa cá nhân này của Sony là tất cả những gì bạn cần để sống sót qua mùa hè nóng nực

Chiếc điều hòa cá nhân này của Sony là tất cả những gì bạn cần để sống sót qua mùa hè nóng nực

Những gì bạn muốn biết về 5G

Những gì bạn muốn biết về 5G

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

Chip xử lý A15 Bionic của Apple có gì mới
15/09/2021
Sex Education mùa 3 được Netflix công chiếu vào 17/9
14/09/2021
iPhone 13 không thay đổi nhiều về ngoại hình, camera được nâng cấp mạnh
13/09/2021
Cách xem trực tiếp sự kiện ra mắt iPhone 13 và Apple Watch 7
10/09/2021
VNEID của Bộ Công an khác các ứng dụng đang được vận hành?
10/09/2021
'Cái tôi' thời 4.0 và tính hai mặt của mạng xã hội
04/09/2021
'Muôn màu' cảm xúc của trẻ trong ngày khai giảng online
24/08/2021
Chủ tịch Chu Ngọc Anh giải toả 'ách tắc' về Giấy đi đường cho người dân Thủ đô
10/08/2021
Hà Nội: Người dân cần nhiều giấy tờ hơn là 'Giấy đi đường'
10/08/2021
Hàng loạt Macbook M1 tự dưng vỡ màn hình, Apple có đồng ý bảo hành?
02/08/2021
6 bộ phim hay nhất để xem trên VieON
29/01/2021
Bắc Ninh: Không ký kết triển khai dự án Owifi 5G với CSE Singapore
27/06/2020
Bị World Bank cấm dự thầu 7 năm, công ty Sao Bắc Đẩu thừa nhận sai sót
27/06/2020
Wefinex - Mô hình hoạt động đa cấp "đội lốt" đầu tài chính trên mạng internet
10/06/2020
Khai trừ MISA khỏi Câu lạc bộ Chữ ký số và Giao dịch điện tử Việt Nam
27/05/2020
Chuyển đổi số - Nên hiểu như thế nào cho đúng
25/05/2020
Cách chuyển tập tin sang máy tính mới
10/11/2019
VNPT, MobiFone, VTC sẽ hoàn thành cổ phần hóa trước năm 2021
20/08/2019
5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?
26/07/2019
Nhận diện hành vi lừa đảo trên không gian mạng
25/07/2019
Truyền hình OTT - Hướng đi mới của các “nhà Đài”
24/07/2019
Tiến sĩ Trần Văn Mạnh (Trung tâm Khuyến nông Quốc gia) đánh giá, việc phát triển sản xuất rau ứng dụng công nghệ cao nói riêng và sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao nói chung là hướng đi đúng, tạo động lực mới cho ngành nông nghiệp Việt Nam.
Kinh nghiệm quá hữu ích. Cần phổ biến ngay cho các cháu nhỏ.
Chúc mừng ngày thành lập ngành Bưu điện Việt Nam
Bài viết rất hay và ý nghĩa về eKGIS và hội thảo CNTT. Cảm ơn tác giả
Tình yêu , cống hiến ,nổ lực đã vượt qua những trở ngại tưởng chừng như không bao giờ qua được. Chúc Mừng Con người Đẹp , chúng tôi luôn tự hào !
Giờ mình mới biết - Chúc mừng chúc mừng con người Đẹp
Một con người dùng cả một cuộc đời cho tình yêu thiên nhiên . Ông đã đóng góp cống hiến cho nghành thực vật học nước nhà bảo tồn phát triển những loài lan quí hiếm . Xin chúc ngài có một sinh nhật ngài ấm áp hạnh phúc bên người thân . Mong xã hội và trên toàn thế giới có nhiều người tâm huyết như ông . Xin chúc cho tình cảm hữu nghị giữa hai đất nước TL & VN luôn bền chặt và thắm thiết . VN luôn yêu quí các bạn !
Con này chắc không bằng con Netgear Orbi RBS40 đâu mình đã dùng thử và đã lắp đặt nhiều nhà , cơ quan, resort , văn phòng , showroom . Con netgear Orbi có app kiểm tra từ xa và loại đối tượng thông qua tắt ip đối tượng đó
Nhu cầu tuyển dụng tăng gấp đột biến 4 lần trong một thời gian ngắn điều đó phản ánh tỉ lệ thất nghiệp trong những tháng đầu năm là 3/4 do ảnh hưởng của đại dịch covid-19 đây là một điều đáng buồn, rồi các cử nhân, kỹ sư sẽ đi đâu về đâu trong giai đoạn bất ổn này. Để cân bằng lại có thể mất một thời gian dài.