Chiêm ngưỡng thiết bị điện tử có khả năng co giãn sẽ trở thành tương lai của ngành công nghệ

Nếu bạn có ý định tậu một sản phẩm kính râm nhãn hiệu La Roche-Posay mùa hè này để có thể thỏa thích vui chơi dưới ánh nắng vàng rực rỡ, nó có thể được tặng kèm với một thiết bị trông giống như một loại băng vết thương hình... trái tim.

Thế nhưng nếu để ý đến độ dày khá khiêm tốn, nếu không muốn nói là siêu mỏng, của nó - chỉ bằng một nửa sợi tóc của con người - bạn sẽ nhận ra trong đó chứa những vi mạch điện tử siêu nhỏ có khả năng kết nối với smartphone của mình, với vai trò giám sát và nhận biết cường độ ánh sáng mặt trời vào thời điểm hiện tại.

Được khởi động và đầu tư từ tháng 6 từ công ty mẹ L’Oréal của LA Roche-Posay, My UV Patch là dự án đầu tiên cho phép chế tạo những thiết bị điện tử có thể co giãn đàn hồi, tạo nên một trải nghiệm mới thỏa mãn tốt nhất nhu cầu của người dùng. Chỉ cần dán nó lên bất kỳ đâu trên da bạn, thời lượng duy trì như vậy có thể lên tới 5 ngày, sau đó sử dụng một app tương thích để kiểm tra xem mức độ “phơi nhiễm” của bạn dưới ánh nắng là bao nhiêu.

Nghe có vẻ đơn giản phải không, nhưng đằng sau đó là cả một thiết kế công nghệ đột phá: Bên trong kích cỡ nhỏ xíu kia là một anten kết nối NFC và một bộ vi xử lý có chức năng gửi tín hiệu và thông tin đến điện thoại, dựa vào những cảm biến ánh sáng nhạy bén.

Sản phẩm này là kết quả của nhiều năm nghiên cứu chuyên sâu trong lĩnh vực chuyển thể những linh kiện điện tử với chất liệu cứng cố định sang một dạng mới có khả năng dễ “uốn nắn” hơn, vốn là yếu tố cần thiết để tìm ra cách hữu hiệu trong việc gắn kết chúng với các thành phần, bộ phận khác (kể cả da thịt con người). Với trình độ khoa học kỹ thuật tiên tiến hiện nay cùng sự phát triển vượt bậc của ngành thương mại điện tử, những thiết bị điện tử đàn hồi trên sẽ sớm hiện thực hóa nhiều ước mơ trải dài từ những vấn đề liên quan tới ngành y tế hay đơn giản là nhu cầu hằng ngày như dẫn đường…

Thiết bị điện tử thu thập dữ liệu nhịp tim, não bộ và cả cơ bắp nữa

Tuy nhiên, vẫn chưa có một kết quả thực sự đáng ghi nhận nào cho tới năm 2006, khi John Rogers - chủ tịch Nhóm Nghiên cứu Rogers tại Đại học Illinois, Urbana-Champaign, đã công bố một bài luận văn đồng tác giả với ba đồng nghiệp nữa về cách họ đã phát triển ứng dụng thành công một loại silicon dẻo mới vào công nghệ điện tử co giãn thực tế, với phương pháp cắt tách thành các mẫu có cấu tạo lượn sóng, giúp cho những vi mạch này có thể mở rộng hay co rút như đàn accordion vậy.

Thực tế, silicon, mặc dù rất phổ biến trong những quy trình tích hợp chất bán dẫn vào điện tử, nhưng lại có đặc tính tự nhiên là cứng và giòn. Điều đó không ảnh hưởng gì nếu bạn định chế tạo một chiếc smartwatch, nhưng đối với một thiết bị uốn mỏng như lớp da của chúng ta thì đó lại là cả một vấn đề. Vì vậy, phát kiến của Rogers đã mở ra một con đường rộng mở mới cho những tiềm năng hứa hẹn trong tương lai. “Đây thực sự là thời điểm sẵn sàng nở rộ của các thiết bị điện tử co giãn,” Rogers chia sẻ. “Một viễn cảnh mơ ước mới của ngành công nghệ.”

Tiềm năng lớn về thiết bị đo có khả năng tự phân hủy, đồng thời thay thế hoàn toàn máy điều hòa nhịp tim

Dù vậy, Rogers không phải là trường hợp duy nhất mang đến những thành tựu đáng chú ý cho giới khoa học nói chung và lĩnh vực sản xuất điện tử nói riêng. Một vài nhà khoa học khác cũng đang làm việc và thử nghiệm với những dạng kim loại lỏng thay vì silicon, hoặc tập trung nghiên cứu phương pháp can thiệp vào cấu trúc phân tử của chất liệu hữu cơ để khiến chúng trở nên linh hoạt hơn. Tuy nhiên, cho tới thời điểm này, ý tưởng của Rogers vẫn là “ứng cử viên hàng đầu” và hoàn thiện hơn cả.

Rogers hiện đang trong qua trình chuyển công trình thí nghiệm của mình đến Đại học Northwestern, vào tháng 9 tới đây. Ông cũng là người đồng sáng lập nên công ty MC10 có trụ sở tại Massachusetts với chuyên môn chính là sản xuất thiết bị điện tử đàn hồi. Chính MC10 là đối tác chính của L’Oréal trong dự án My UV Patch, đồng thời còn thêm một công trình nữa mang tên “Tem sinh học”, với khả năng thu thập dữ liệu vận động của cơ thể, đặc biệt là chuyển động cơ bắp và nhịp tim. Những mẫu thử nghiệm đầu tiên của “Tem sinh học” đã được ra mắt và đến tay các nhà nghiên cứu cũng như công ty phát triển khác vào đầu năm nay. “Nó như một hệ thống máy tính thu nhỏ có thể “mặc” lên người vậy,”Roozbeh Ghaffari - Giám đốc Công nghệ và đồng sáng lập nên MC10 cho biết.

Nghiên cứu và điều trị những triệu chứng và rối loạn tinh thần liên quan đến não bộ

Đội ngũ nghiên cứu của Ghaffiri cũng đang hợp tác với phòng thí nghiệm của Rogers tại những chi nhánh cơ quan thuộc Chicago, ứng dụng và phát triển miếng tem trên vào quá trình điều trị và phục hồi cho các bệnh nhân bị ảnh hưởng về não bộ hoặc phục hồi thể chất. Qua đây, Rogers cũng tính trước đến việc áp dụng công nghệ trên tại bệnh viện Lurie Children của thành phố, thay thế cho những cỗ máy cồng kềnh lâu đời trong việc theo dõi và chữa trị cho trẻ em.

Hướng đến những thế hệ nâng cấp và cải tiến tiếp theo, cả MC10 và Rogers đều cố gắng hoàn thiện, cung cấp thêm những tính năng thu thập và phân tích dữ liệu về những chất lỏng trong cơ thể như mồ hôi chẳng hạn. Từ đó, thiết bị có thể tiến xa hơn nữa, tích hợp thêm cả chức năng đo chất điện giải ở vận động viên hay mức độ đường trong bệnh nhân tiểu đường.

Trải nghiệm tương tác trong game đột phá, chưa từng có tiền lệ

“Sự tiêu thụ nước là một phần quan trọng đối với quá trình chống lão hóa của cơ thể,” Guive Balooch, phó Chủ tịch Bộ phận Phát triển Công nghệ toàn cầu của L’Oréal nhận định. “Nếu bạn có thể thấy rõ những thành phần chi tiết trong mồ hôi, nhiều dữ liệu hơn sẽ được thu thập và dẫn đến một phương pháp điều trị, chăm sóc cơ thể phù hợp nhất cho khách hàng.” Thậm chí Không lực Mỹ cũng bày tỏ sự quan tâm đến dự án này, liên hệ với Rogers để tham gia thử nghiệm trên thành viên phi đội của, giúp hiểu kỹ hơn về những thông số cơ thể thay đổi trong quá trình tập luyện và làm nhiệm vụ.

Công nghệ tiếp nhận năng lượng từ ánh sáng mặt trời linh hoạt, hiệu quả, tiết kiệm hơn

Hơn nữa, những ứng dụng mới cũng đang trên con đường phát triển: MC10 hiện cũng có ý định cho ra mắt thêm nhiều thiết bị áp dụng công nghệ hỗ trợ trả phí không qua hình thức tiền mặt, phát triển trò chơi tương tác… - điều mà Ghaffiri cho rằng sẽ chiếm lĩnh thị trường trong thời gian chỉ vài năm tới đây.

Ứng dụng da nhân tạo điện tử trong y học

Dù MC10 không tiết lộ thêm thông tin gì về đối tác của họ, nhưng chúng ta tạm thời có thể hình dung đến viễn cảnh khi mà việc mua bán tại siêu thị hay đặt phòng khách sạn có thể được thực hiện chỉ qua một cái vẫy tay, hay tương tự đối với các thao tác đa dạng trong game có thể mô phỏng dữ liệu nhịp tim, nhiệt độ, chuyển động, sau đó phản hồi lại trong thực tế như thể đó là môi trường thật sự người chơi đang trải qua vậy.

“Công nghệ điện tử ngày càng gần gũi với chúng ta hơn - từ cụm máy tính cố định trên bàn làm việc cho đến chiếc vòng tay Fitbit tiện dụng gắn liền với cổ tay hằng ngày,” trích lời Rogers. “Dù sao chúng ta mới chỉ đang đào bới ở bề nổi của tảng băng chìm mà thôi.”