Vật liệu “tự liền” là loại vật liệu mới được công bố của Đại học Quốc gia Singapore (NUS). Loại vật liệu này được các nhà nghiên cứu đặt tên là AiFoam. Nó có thể nhanh chóng hợp nhất lại sau khi bị cắt rách. Chúng có thể được ứng dụng cho công nghệ chế tạo robot. Bên cạnh đó y học cũng là ngành được lợi khi loại vật liệu này được đưa ra thị trường. Các đoạn chi giả sử dụng AiFoam sẽ là bước tiến mới cho y học. Và là hy vọng của những người khuyết tật, hỗ trợ họ trong sinh hoạt thường ngày.
Là một loại polymer có tính đàn hồi cao
Đại học Quốc gia Singapore (NUS) phát triển vật liệu mềm mới cho phép robot và các thiết bị giả tương tác thông minh hơn. Vật liệu giống mút xốp có tên AiFoam là một loại polymer có tính đàn hồi cao. Được tạo ra bằng cách trộn fluoropolymer với một chất hoạt động làm giảm sức căng bề mặt. Khi bị cắt rách, nó có thể dễ dàng hợp nhất lại thành một mảnh.
Để tái tạo cảm giác xúc giác của con người; nhóm nghiên cứu đã thêm vào các hạt kim loại và điện cực nhỏ bên dưới bề mặt của vật liệu. Khi có áp lực, các hạt kim loại trở nên gần nhau hơn trong “ma trận polymer”. Làm thay đổi tính chất điện của chúng. Thay đổi này được thu nhận bằng các điện cực kết nối qua dây dẫn linh hoạt với máy tính.
“Ví dụ, khi tôi di chuyển ngón tay của mình gần cảm biến. Bạn có thể thấy cảm biến đang đo những thay đổi điện trường của tôi. Và nó phản hồi lại tương ứng với lần chạm”, trưởng nhóm nghiên cứu Benjamin Tee từ NUS giải thích.
Ứng dụng AiFoam
Tính năng này cho phép bàn tay robot phát hiện lực tác dụng cả về lượng và hướng. Nhờ đó giúp robot tương tác thông minh hơn. “Có rất nhiều ứng dụng cho vật liệu như vậy. Đặc biệt là trong công nghệ robot. Nó cũng có thể cho phép người khuyết tật cầm nắm. Và sử dụng đồ vật bằng tay giả trực quan hơn trong các hoạt động hàng ngày”, Tee nói thêm.
Nhóm nghiên cứu nhấn mạnh rằng AiFoam là loại vật liệu mềm đầu tiên kết hợp cả đặc tính “tự liền” cùng cảm biến áp suất và khoảng cách. Vật liệu đã trải qua hơn hai năm phát triển. Và Tee hy vọng nó có thể được đưa vào sử dụng thực tế trong vòng 5 năm tới.
Ưu điểm của vật liệu “tự liền” – AiFoam
Nhóm nghiên cứu cho biết, họ đã quyết định phát triển loại bọt này. Vì nhiều lý do như độ mềm của bọt có thể được kiểm soát tốt hơn. Bằng cách thay đổi tỷ lệ giữa lượng không khí và nguyên liệu.
Bọt cũng cho phép vật liệu cảm nhận tốt hơn sự hiện diện của con người so với các vật liệu khác thường được dùng làm da điện tử như silicon. Trên thực tế, AiFoam có thể phát hiện sự hiện diện của ngón tay người từ khoảng cách xa hàng cm. Tính năng độc đáo này của AiFoam hiệu quả hơn nhiều; so với các loại cảm biến tiệm cận thường sử dụng ánh sáng và phản xạ. Có thể dẫn đến tỷ lệ dương tính giả hoặc âm tính cao.
Để bắt chước các đầu dây thần kinh nhạy cảm trên da người; các nhà nghiên cứu đã nhúng các điện cực hình trụ nhỏ bên dưới bề mặt của bọt. Giúp cho vật liệu có thể phát hiện hướng của lực tác dụng chứ không chỉ là lực tác dụng.
