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

Những cách sản xuất và truyền tải năng lượng không tưởng

Những cách sản xuất và truyền tải năng lượng không tưởng

Australia tìm ra công nghệ sản xuất điện mặt trời vào ban đêm

Australia tìm ra công nghệ sản xuất điện mặt trời vào ban đêm

Hệ thống xử lý nước của người Arab cổ đại vẫn còn nguyên giá trị với thế giới ngày nay

Hệ thống xử lý nước của người Arab cổ đại vẫn còn nguyên giá trị với thế giới ngày nay

Ứng dụng AI tìm kiếm người mất tích

Ứng dụng AI tìm kiếm người mất tích

Đũa điện tử giúp thay đổi hương vị thức ăn

Đũa điện tử giúp thay đổi hương vị thức ăn

Israel phát triển thiết bị cảm ứng thông minh theo dõi thử nghiệm vắc-xin Covid-19

Israel phát triển thiết bị cảm ứng thông minh theo dõi thử nghiệm vắc-xin Covid-19

Phát hiện mới: Tiêu thụ mận khô hàng ngày cải thiện sức khỏe xương

Phát hiện mới: Tiêu thụ mận khô hàng ngày cải thiện sức khỏe xương

Ngôi sao khổng lồ mới hình thành và vẫn còn "trong bụng mẹ"

Ngôi sao khổng lồ mới hình thành và vẫn còn "trong bụng mẹ"

Ứng dụng công nghệ in 3D trong chế tạo Mô tim

Ứng dụng công nghệ in 3D trong chế tạo Mô tim

Những công nghệ nổi bật giúp xây dựng tương lai hạnh phúc hơn

Những công nghệ nổi bật giúp xây dựng tương lai hạnh phúc hơn

Bạn biết gì về hydro, nguồn năng lượng của tương lai?

Bạn biết gì về hydro, nguồn năng lượng của tương lai?

Công nghệ mới giúp tăng gấp đôi tuổi thọ pin Lithiun

Công nghệ mới giúp tăng gấp đôi tuổi thọ pin Lithiun

Tin mới cập nhật

Zalo bất ngờ khóa tính năng trên ứng dụng di động

Zalo bất ngờ khóa tính năng trên ứng dụng di động

Tìm thấy lỗ hổng nghiêm trọng trên các thiết bị QNAP NAS

Tìm thấy lỗ hổng nghiêm trọng trên các thiết bị QNAP NAS

Chuyển đổi số nông nghiệp: Công nghệ sẵn sàng, ứng dụng chưa rộng rãi

Chuyển đổi số nông nghiệp: Công nghệ sẵn sàng, ứng dụng chưa rộng rãi

5 cách để bảo vệ hệ thống giám sát video IP

5 cách để bảo vệ hệ thống giám sát video IP

Star Wars Galaxy nguồn cảm hứng cho bộ sưu tập ổ cứng di động của Seagate

Star Wars Galaxy nguồn cảm hứng cho bộ sưu tập ổ cứng di động của Seagate

Bình Thuận: Đảm bảo hệ thống truyền tải điện vận hành an toàn, ổn định, liên tục trong mùa nắng nóng

Bình Thuận: Đảm bảo hệ thống truyền tải điện vận hành an toàn, ổn định, liên tục trong mùa nắng nóng

Áp thấp nhiệt đới sắp vào Biển đông có thể sẽ mạnh lên thành bão số 1 trước khu vào Việt Nam

Áp thấp nhiệt đới sắp vào Biển đông có thể sẽ mạnh lên thành bão số 1 trước khu vào Việt Nam

Ký hợp đồng dự án điện sử dụng nhiên liệu trấu lớn nhất Việt Nam

Ký hợp đồng dự án điện sử dụng nhiên liệu trấu lớn nhất Việt Nam

Mất mốc 20 nghìn USD - Bitcoin đang trên hành trình trở về giá ban đầu

Mất mốc 20 nghìn USD - Bitcoin đang trên hành trình trở về giá ban đầu

Resort Bắc đảo Lan Châu sau 6 năm chỉ là bãi đất hoang - Sự lãng phí tài nguyên nghiêm trọng của Golden City

Resort Bắc đảo Lan Châu sau 6 năm chỉ là bãi đất hoang - Sự lãng phí tài nguyên nghiêm trọng của Golden City

Hà Nội: Áp dụng mức tiền lương mới để tính chi phí đóng BHXH cho người lao động

Hà Nội: Áp dụng mức tiền lương mới để tính chi phí đóng BHXH cho người lao động

Quảng Ninh đẩy mạnh chuyển đổi số toàn diện để thu hút nguồn vốn đầu tư

Quảng Ninh đẩy mạnh chuyển đổi số toàn diện để thu hút nguồn vốn đầu tư

Tin đọc nhiều

Australia tìm ra công nghệ sản xuất điện mặt trời vào ban đêm

Australia tìm ra công nghệ sản xuất điện mặt trời vào ban đêm

Ứng dụng AI tìm kiếm người mất tích

Ứng dụng AI tìm kiếm người mất tích

Điện hoá phương tiện kết hợp chuyển đổi đô thị - Giải pháp đảm bảo hành tinh xanh

Điện hoá phương tiện kết hợp chuyển đổi đô thị - Giải pháp đảm bảo hành tinh xanh

Phát hiện mới giúp làm giảm nguy cơ tử vong ở người bị nhiễm COVID-19

Phát hiện mới giúp làm giảm nguy cơ tử vong ở người bị nhiễm COVID-19

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

Pin Lithium-Sulfur (Li-S) - Nguồn năng lượng của tương lai xe điện

Pin Lithium-Sulfur (Li-S) - Nguồn năng lượng của tương lai xe điện

Bảo quản hoàn hảo bọ hung 49 triệu năm tuổi

Bảo quản hoàn hảo bọ hung 49 triệu năm tuổi

Phát hiện mới của nền văn hóa Pompeii cổ đại

Phát hiện mới của nền văn hóa Pompeii cổ đại

Giải mã bí ẩn của các hồ nước hình thành trên đỉnh Alps

Giải mã bí ẩn của các hồ nước hình thành trên đỉnh Alps

Người ngoài hành tinh từng viếng thăm Trái Đất cách đây hàng ngàn năm?

Người ngoài hành tinh từng viếng thăm Trái Đất cách đây hàng ngàn năm?

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

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

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

Cỗ xe lai phản lực tăng tốc từ 0 - 1010 km/h trong 50 giây tham vọng phá kỷ lục thế giới

Cỗ xe lai phản lực tăng tốc từ 0 - 1010 km/h trong 50 giây tham vọng phá kỷ lục thế giới

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

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?

Bàn về tầm nhìn và các trụ cột của công nghệ thông tin di động 6G
04/03/2022
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
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
Chống thất thu thuế là thách thức lớn đối với nền kinh tế số
29/04/2020
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.