Chế tạo da điện tử chịu được lạnh -78 độ C

HOÀNG THI

Loại da điện tử này có thể được tích hợp vào các robot chuyên hoạt động khám phá ở những vùng lạnh lẽo nhất trên Trái đất.

Theo Tân Hoa xã, các nhà nghiên cứu từ Đại học Thiên Tân của Trung Quốc đã phát triển một loại da điện tử mới cho bàn tay robot, có khả năng hoạt động trong môi trường cực lạnh tới -78^oC.

Bước ngoặt này được các chuyên gia kỳ vọng sẽ mang lại lợi ích to lớn cho việc khám phá những khu vực lạnh giá ở Trung Quốc và trên thế giới.

Báo cáo mới về loại da điện tử nhạy cảm, có khả năng co dãn cao, tự phục hồi và đã được đăng trên tạp chí của Hiệp hội Hóa học Mỹ.

Cụ thể, ngay từ năm 2020, nhóm nghiên cứu gồm Zhang Lei và Yang Jing từ Trường Kỹ thuật và Công nghệ hóa học thuộc Đại học Thiên Tân bắt tay phát triển làn da điện tử tự phục hồi trong mọi thời tiết, trong đó phiên bản mới đã được nâng cấp toàn diện.

Yang cho rằng robot mới có thể giúp thích ứng với các nhiệm vụ nghiên cứu khoa học ở vùng cực Trái đất. Bên cạnh đó, da điện tử chịu nhiệt độ cực thấp có thể tích hợp cho robot chuyên hoạt động ở những vùng lạnh khả năng phản hồi xúc giác, nâng cao khả năng khám phá môi trường nơi đây.

Theo các nhà nghiên cứu, các lớp da điện tử mới có thể được quấn quanh lòng bàn tay của robot, cảm nhận chính xác áp suất và nhận dạng hình dạng của các vật thể cũng như ký hiệu cụ thể trong điều kiện cực lạnh - 78^oC.

Ngoài ra, loại da điện tử này còn có chức năng tự phục hồi. Ngay cả sau khi bị hư hại trong điều kiện cực lạnh, khả năng truyền tải của da vẫn có thể được trở lại trạng thái hoàn toàn như ban đầu.

"Chạy đua" làm da điện tử

Da điện tử là một đề tài nghiên cứu thú vị được nhiều trường đại học tại Trung Quốc "chạy đua" triển khai.

Đầu tháng 1-2024, các nhà nghiên cứu từ Đại học Khoa học và Công nghệ miền Nam đã phát triển loại da điện tử điều nhiệt với cấu trúc mô phỏng sinh học, mô phỏng cơ chế điều nhiệt của cơ thể con người bằng cách tích hợp một thiết bị nhiệt điện linh hoạt với vật liệu composite hydrogel.

Thông qua sự cân bằng tinh tế giữa sinh và tản nhiệt, da nhiệt điện tử duy trì nhiệt độ bề mặt ổn định ở mức 35^oC trong phạm vi nhiệt độ môi trường xung quanh rộng từ 10^oC đến 45^oC.

Nhìn chung trong những năm gần đây, da điện tử đã nhận ra các chức năng xúc giác giống con người và hình thành phản hồi thần kinh ổn định bằng cách bắt chước cơ thể con người ở các mức độ khác nhau, khiến nó trở thành thành phần lý tưởng cho robot thông minh trong tương lai.

Tuy nhiên, chức năng điều nhiệt của nó bị giới hạn ở việc sưởi ấm hoặc làm mát đơn giản, có nghĩa là nó không thể duy trì sự điều chỉnh đẳng nhiệt trong thời gian dài trong môi trường phức tạp và thay đổi.