Phát triển da nhân tạo cho cảm giác như da thật

Các nhà nghiên cứu tại Thụy Sĩ đã phát triển da nhân tạo lên một tầm cao mới. Da nhân tạo được các nhà nghiên cứu phát triển cho cảm giác như da thật mở ra hi vọng cho những bệnh nhân bị bỏng do tai nạn, chiến tranh, bỏng do hóa chất,…

Vào năm 2014 các nhà khoa học Hàn Quốc đã sáng chế ra loại da nhân tạo có khả năng mô phỏng xúc giác của con người. Phát minh của các nhà khoa học Hàn Quốc giúp các bệnh nhân bị bỏng có thể cảm nhiệt và cảm nhận bề mặt của một vật thể chạm vào.

Tiếp nối các thành tựu của các nhà khoa học Hàn Quốc mới đây các nhà khoa học Thụy Sĩ còn đạt một bước tiến hơn nữa trong lĩnh vực da nhân tạo này.

Loại da nhân tạo mới còn tối ưu hơn loại da nhân tạo năm 2014 của các nhà khoa học Hàn Quốc. Các nhà nghiên cứu của Thụy Sĩ thuộc đại học tại Thụy Sĩ đã cùng hợp tác để phát triển một loại da nhân tạo có độ mềm dẻo linh hoạt và tạo cảm giác chạm chân thực nhất từ trước tới nay.

Bộ dẫn động mềm và hệ thống cảm biến trên da nhân tạo được các nhà khoa học làm từ loại vật liệu haptics kẹp giữa các lớp silicone, loại da mới có thể được kéo dài gấp bốn lần chiều dài ban đầu. Kết hợp với bộ dẫn động mềm, nó có thể dễ dàng trùm bọc chính xác vào các vật thể có kích cỡ khác nhau.

Hệ thống cảm biếnsẽ liên tục đo lường độ biến dạng của da, đưa ra điều chỉnh phản hồi xúc giác trong thời gian ngắn nhằm tạo nên cảm giác chạm chân thực nhất có thể. 

Da nhân tạo chứa các bộ truyền động khí nén tạo thành một lớp màng được bơm căng bằng không khí. Các bộ truyền động có thể được điều chỉnh theo các áp suất và tần số khác nhau (lên đến 100 Hz hoặc 100 xung mỗi giây). Phần da sẽ rung lên do cơ chế phồng lên và xì hơi nhanh chóng của lớp màng này.

Một lớp cảm biến nằm trên cùng lớp màng sẽ chứa các điện cực mềm làm từ hỗn hợp gallium thể rắn-lỏng. Các điện cực này liên tục đo biến dạng của da và gửi dữ liệu đến các vi điều khiển, sử dụng chính phản hồi đó để điều chỉnh cảm giác trước khi truyền đến não bộ nhận thức của người đeo.

Mức độ cảm nhận của loại da lần này đã gần đạt tới mức nhạy cảm như da thật. Tác dụng phản ứng của lớp da này được chứng minh qua các thí nghiệm bắt bóng, cầm nắm cốc nước nóng hoặc lạnh, chạm vào búp bê đồ chơi có thân nhiệt của con người. Khi bắt tay hay đặt tay lên bụng của một em bé, bàn tay giả có thể mang lại cảm giác ấm áp quen thuộc.

Bước đầu các nhà khoa học đã tiến hành thử nghiệm trên ngón tay của con người. Hiện tại công nghệ này sẽ còn được cải tiến thêm trong thời gian tới theo trưởng dự án nghiên cứu:“Bước tiếp theo sẽ là phát triển một nguyên mẫu có thể được ứng dụng hoàn toàn cho việc phục hồi chức năng y học và thực tế ảo. Nguyên mẫu cũng sẽ được thử nghiệm trong các nghiên cứu khoa học thần kinh, nơi nó có thể được sử dụng để kích thích những phản ứng nơi cơ thể con người”.

Da thông minh được coi là một tiến bộ công nghệ quan trọng trong việc nghiên cứu ra các loại bộ phận giả cho con người.

Yhocvn.net (Trích lược theo GenK)