Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã liên kết với Viện Nghiên cứu khoa học và công nghệ quốc gia Ulsan (UNIST) để trình diễn công nghệ mới mang theo người, sẽ biến làn da của bạn thành một chiếc loa.
Công nghệ mới không chỉ hỗ trợ người khiếm thính và khiếm ngôn, mà còn có nhiều ứng dụng tiềm năng như cảm biến Internet kết nối vạn vật (IoT) mang theo người và các thiết bị chăm sóc sức khỏe.
Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã tạo ra lớp màng nano hybrid siêu mỏng, trong suốt và dẫn điện với độ dày cỡ nano, bao gồm một dãy dây nano bạc trực giao được đưa vào trong chất nền polyme.
Sau đó, họ đã chứng minh màng nano này bằng cách biến nó thành một chiếc loa có thể gắn vào hầu hết mọi thứ để phát ra âm thanh. Các nhà nghiên cứu cũng giới thiệu một thiết bị tương tự, hoạt động như một micro, có thể kết nối với điện thoại thông minh và máy tính để mở khóa các hệ thống bảo mật được kích hoạt bằng giọng nói.
Các nhà khoa học đã tạo ra lớp màng nano hybrid siêu mỏng, trong suốt và dẫn điện với độ dày cỡ nano.
Màng nano là lớp phân tách mỏng có độ dày nano. Màng nano polyme đã được chú ý đến nhiều do những ưu điểm vượt trội của nó như tính chất siêu dẻo, trọng lượng siêu nhẹ và khả năng kết dính tuyệt vời nên nó có thể dính trực tiếp vào hầu hết mọi bề mặt. Tuy nhiên, loại màng này dễ bị xước và không dẫn điện.
Nhóm nghiên cứu đã khắc những hạn chế trên bằng cách gắn mạng lưới dây nano bạc vào trong màng nano chế từ polyme. Điều này đã cho phép tạo ra loa và micro có thể gắn vào da nhưng không dễ phát hiện.
"Màng nano hybrid siêu mỏng, trong suốt và dẫn điện của chúng tôi tạo thuận lợi cho sự tiếp xúc bảo giác với các bề mặt cong và động mà không gây bất cứ vết nứt hoặc vỡ nào", Kang Saewon, đồng tác giả nghiên cứu nói. “Các lớp nano này có khả năng phát hiện âm thanh và những rung động thanh âm được tạo ra bởi các tín hiệu điện áp điện ma sát tương ứng với âm thanh, với nhiều ứng dụng tiềm năng như các thiết bị đầu vào/đầu ra âm thanh".
Sử dụng màng nano hybrid, nhóm nghiên cứu đã chế tạo được loa và micro dán lên da, nhưng trông không lộ liễu vì độ trong suốt và khả năng tiếp xúc bảo giác tuyệt vời. Loa và micro mang theo người mới mỏng như tờ giấy, nhưng vẫn chưa có khả năng truyền tín hiệu âm thanh.
Theo Giáo sư Hyunhyub Ko, trưởng nhóm nghiên cứu, đột phá lớn nhất của nghiên cứu là sự phát triển của màng nano hybrid siêu mỏng, trong suốt và dẫn điện với độ dày chưa đến 100nm.
Loa màng nano gắn trên da hoạt động bằng cách phát ra âm thanh nhiệt âm do dao động của không khí xung quanh sinh ra bởi tác động của nhiệt độ. Sự gia tăng nhiệt xuất hiện khi dòng điện truyền qua dây dẫn và sản sinh nhiệt gây ra các dao động nhiệt độ này.
Micro mang theo người là cảm biến, được gắn vào cổ của người nói để thậm chí có thể cảm nhận được rung động của dây thanh quản. Cảm biến này hoạt động bằng cách chuyển đổi lực ma sát được tạo ra bởi sự dao động của sợi nano dẫn điện trong suốt thành điện năng.
Đối với hoạt động của micro, màng nano hybrid được chèn vào giữa màng dẻo với các mô hình nhỏ để phát hiện chính xác âm thanh và rung động của dây thanh quản dựa vào điện áp ma sát do tiếp xúc với màng co giãn.
GS. Ko cho rằng: “Đối với các ứng dụng thương mại, độ bền cơ học của màng nano và hiệu suất của loa và micro cần được cải thiện”.