Trang nhà > Sáng tạo > Khám phá > Phát minh loại da điện tử tự phục hồi

Phát minh loại da điện tử tự phục hồi Phát minh loại da điện tử tự phục hồi

Thứ Năm 22, Tháng Hai 2018

Theo một nghiên cứu vừa công bố trên trang Science Advances ngày 09-02-2018, nhằm đạt được mục tiêu làm cho rác thải từ các thiết bị điện tử cũ hỏng trở nên thân thiện hơn với môi trường, các nhà nghiên cứu của Đại học Colorado (Boulder, Mỹ) và ĐH Vân Nam (Côn Minh, TQ) đã chế tạo ra một loại da điện tử (e-skin) có thể tái chế hoàn toàn và thậm chí còn có khả năng tự phục hồi nếu bị xé nhỏ ra thành nhiều mảnh.

Thiết bị này về cơ bản là một cuộn phim mỏng được tích hợp cảm biến có khả năng đo đạc áp lực, nhiệt độ và độ ẩm. Tấm phim được làm từ 3 vật liệu thông thường kết hợp với nhau và thêm các hạt nano bạc.

Nếu miếng e-skin bị rách làm đôi, nó có thể được "hàn" lại bằng cách sử dụng một lượng nhỏ các chất "hàn gắn" và ép nhiệt.

Nếu bị rách nặng hơn, sau khi đổ dung dịch "recycling" (tái chế) vào "vết thương" thì nó sẽ tự liền lại bằng cách tái tạo liên kết hóa học giữa hai mảnh. Nhờ vậy mà cấu trúc được hồi phục và tấm da điện tử này sẽ lại tốt như mới.

Nếu e-skin bị hỏng đến mức không thể nào sửa được nữa thì chỉ cần nhúng vào dung dịch khiến nó tan chảy ra hoàn toàn, rồi dùng chất lỏng AgNP kia để làm ra tấm da mới là xong. Trong tương lai, loại e-skin này có thể được sử dụng trong ngành công nghiệp sản xuất các bộ phận giả, robot…

Trước đó, không ít các phòng thí nghiệm trên thế giới đã tiến hành phát triển da điện tử. Một loại do các nhà khoa học châu Âu làm ra có thể di chuyển các đồ vật bằng kim loại mà không cần sờ vào chúng, bằng cách sử dụng nam châm. Một loại khác được chế tạo ở Nhật Bản có thể biến chiếc áo phông bạn đang mặc trở thành công cụ điều khiển trò chơi điện tử. Nhưng loại e-skin mới thì lại đặc biệt hơn cả, bởi nó có thể được tái chế. Đây là một điểm cộng rất lớn bởi mỗi năm, chỉ riêng nước Mỹ đã thải ra tới hàng vạn tấn rác thải điện tử. Các bo mạch chủ, tranzito hay ổ đĩa cứng cũ đều có chứa các hóa chất độc hại và cần phải được xử lý cẩn thận.

"Thiết bị này sẽ không sản sinh ra chất thải độc hại", đồng tác giả của nghiên cứu - Phó giáo sư chuyên ngành kỹ thuật cơ khí của Đại học Colorado Boulder - ông Jianliang Xiao cho biết. "Chúng ta đang phải đối mặt với sự ô nhiễm môi trường hàng ngày. Việc bảo vệ môi trường không chỉ có tác động lớn đến chúng ta mà cả con em chúng ta nữa. Chính vì vậy mà chúng tôi muốn làm ra một loại da điện tử thân thiện với môi trường".

Cụ thể hơn, trong trường hợp không thể phục hồi, hoặc chủ nhân không còn nhu cầu sử dụng thì nó có thể được tái sử dụng nhờ có "dung dịch tái chế". Giải pháp này có khả năng phá vỡ kết cấu của hợp chất và chia nó thành các phân tử nhỏ, cho phép các hạt nano bạc được tách ra. Sau đó có thể sử dụng các chất này để làm một tấm e-skin mới.

Quá trình phân rã sẽ tốn khoảng 30 phút ở 60 độ C hoặc 10 tiếng trong nhiệt độ phòng. Quá trình tự lành lại của loại da điện tử này còn đáng kinh ngạc hơn nữa: chỉ mất nửa tiếng trong nhiệt độ phòng và vài phút ở 60 độ C - theo lời ông Xiao.

Thế nhưng không gì là hoàn hảo. Loại da này mềm nhưng không đàn hồi như da người. Xiao tiết lộ rằng, ông và các đồng nghiệp đang nghiên cứu để giúp cho thiết bị này co dãn hơn, từ đó mà quá trình sản xuất cũng như tích hợp nó lên chân, tay giả và người máy sẽ dễ dàng hơn.

(NCC, theo advances.sciencemag.org và 3T)


Xem online : Rehealable, fully recyclable, and malleable electronic skin enabled by dynamic covalent thermoset nanocomposite

Có nhắn tin hay bình luận gì không?

xét trước, đăng sau

Diễn đàn này được điều hợp trước: bài vở đóng góp sẽ xuất hiện sau khi được quản trị viên chấp thuận.

Chi tiết về bạn (không bắt buộc)
Votre message
  • Ce formulaire accepte les raccourcis SPIP [->url] {{gras}} {italique} <quote> <code> et le code HTML <q> <del> <ins>. Pour créer des paragraphes, laissez simplement des lignes vides.