Cảm biến sức khỏe không cần chip, dán trực tiếp lên da

Các kỹ sư đến từ MIT đã phát minh ra một loại cảm biến đeo tay mới có thể giao tiếp không dây mà không cần đến con chip hoặc pin tích hợp.

Hiện nay những loại cảm biến đeo tay giao tiếp qua không dây đã trở thành thiết bị quen thuộc trong cuộc sống hàng ngày. Nhờ cảm biến này, người dùng có thể biết được toàn bộ thông tin về sức khỏe cá nhân như nồng độ glucose, huyết áp, nhịp tim và cường độ hoạt động trong ngày.

Một kỹ sư từ MIT cùng các cộng sự mới đây đã công bố công trình nghiên cứu về một loại cảm biến trên da linh hoạt mới. Thiết kế được đăng trên tạp chí Science, hứa hẹn sẽ là bước đột phá hướng tới cảm biến không dây mà không cần chip tích hợp.

Không giống những thiết bị đeo tay phổ biến hiện nay, thiết kế của nó cực kỳ tối giản và dựa trên công nghệ sóng âm bề mặt để truyền dữ liệu sức khỏe qua không dây.

Thiết bị cảm biến đeo tay tối giản không cần pin hay chip nhớ.

Ưu điểm đáng kể nhất của phát minh này nằm ở kích thước vừa vặn như một chiếc băng cá nhân, giúp người dùng có thể theo dõi tình hình sức khỏe mà không cần tích hợp thêm như chip nhớ hay pin.

"Nó rất mỏng và nhẹ, một sự kết hợp đáng kinh ngạc. Bạn sẽ có cảm nhận như mình chẳng đeo gì trên tay cả", nhà phát minh Yeongin Kim cho biết.

Cảm biến mới này là một màng bán dẫn linh hoạt, phù hợp với da giống như băng cá nhân. Thành phần bên trong gồm một tấm Gali nitride siêu mỏng và có chất lượng cao. Đây là vật liệu bán dẫn được biết đến với đặc tính áp điện, tạo ra tín hiệu điện để phản ứng với biến dạng cơ học và rung động cơ học cũng như phản ứng với xung điện.

Từ nguyên lý này, các nhà nghiên cứu nhận thấy hoàn toàn có thể khai thác các đặc tính áp điện hai chiều của gali nitride và sử dụng vật liệu này đồng thời cho cả cảm biến và giao tiếp không dây.

Ý tưởng của nhóm ông Kim xuất phát từ việc giải quyết từ việc người dùng không thoải mái khi phải đeo các loại cảm biến trong thời gian dài. Hầu hết cảm biến đeo tay hiện nay thường sử dụng chip mạch tích hợp cấu tạo từ các bộ phận cứng, không linh hoạt, cần vật liệu hỗ trợ dày hơn như cao su để bám vào da. Trong khi đó, mồ hôi có xu hướng tích tụ dưới lớp nhựa và cao su.

Nhà phát minh Yeongin Kim và sản phẩm hứa hẹn sẽ mang đến cách mạng cho những thiết bị cảm biến thế hệ mới

“Hàng nghìn bóng bán dẫn trong một chip mạch tích hợp tiêu thụ rất nhiều điện năng. Nếu bạn muốn chính xác hơn, bạn cần tiêu thụ nhiều điện năng hơn. Đó là giới hạn cơ bản của phương pháp tiếp cận mạch tích hợp. Có rất nhiều nhiệt được tạo ra từ các chip mạch tích hợp. Ngay cả khi không gây tổn hại gì, nó có thể gây khó chịu cho người dùng”, tiến sĩ Kim nói.

Kim cho biết phương pháp tiếp cận không dây, không chip mới này giúp người dùng có thể thoải mái đeo cảm biến trong thời gian dài mà không hề có cảm giác khó chịu. “Nó rất thoải mái và co giãn tốt. Thiết bị của tôi mang đến cảm giác như một phần trên da của chúng ta", cựu sinh viên MIT vui mừng tiết lộ.