Tiến sĩ Việt chế tạo vải có thể tự lành và đo được nhịp tim

Bằng cách phủ lên bề mặt vải một lớp "kim loại lỏng", tiến sĩ Trương Vĩ Khánh cùng cộng sự từ Đại học Flinders (Australia) phát triển thành công vật liệu thông minh có thể tự lành và theo dõi được nhịp tim.

Tiến sĩ Trương Vĩ Khánh, Phó Giám đốc Phòng thí nghiệm Kỹ thuật Nano Y sinh, Đại học Flinders, dẫn đầu nhóm nghiên cứu kể, năm 2018 khi xem bộ phim "Kẻ hủy diệt" (Terminator), anh chợt nảy ra ý tưởng về chế tạo kim loại lỏng có khả năng thay đổi hình dạng.

Anh tìm đến giáo sư Michael Dickey, Đại học bang North Carolina (Mỹ), nhà khoa học hàng đầu về nghiên cứu kim loại lỏng, đề xuất về những hạt kim loại lỏng (liquid metal particle) khi tiếp xúc với vi khuẩn có khả năng thay đổi hình dạng và diệt khuẩn. Ý tưởng này sau đó được nhận giải thưởng từ Fulbright và RMIT, giúp anh cùng các cộng sự thực hiện công trình nghiên cứu.

Nhóm đã hợp tác với các nhà khoa học của Đại học bang North Carolina và Đại học Sungkyunkwan (Hàn Quốc) tạo ra một hợp chất gallium và indium có thể tạo thành mạch điện tử trong vải. Những lớp vải có các mạch điện được ứng dụng để phát triển các thiết bị thông minh mặc trên người. "Chúng tôi có thể tùy chỉnh các đường dẫn điện theo ý muốn nhờ thêm nhiều lớp phủ có thể làm cho vải dẫn điện tốt hơn", tiến sĩ Khánh nói.

Nhóm còn tạo thành công đường dẫn điện có thể tự lành khi bị cắt nhờ vào việc hình thành các đường dẫn điện mới dọc theo mép của vết cắt, từ đó đem lại tính năng tự phục hồi. Khả năng này giúp vật liệu ứng dụng hữu ích trong các kết nối mạch, các điện cực linh hoạt để đo tín hiệu điện tâm đồ. Các nhà nghiên cứu đã biến các miếng vải phủ thành các điện cực của máy ghi điện tâm đồ (ECG), theo dõi nhịp tim. Quá trình thử nghiệm cho kết quả hoạt động tốt như các điện cực dựa trên gel thương mại.

Tiến sĩ Trương Vĩ Khánh giới thiệu về vải được phủ kim loại. (Ảnh: NVCC)

Kết quả thử nghiệm cũng cho thấy vải dệt được phủ kim loại có khả năng kháng khuẩn hiệu quả. Vải này giúp đẩy lùi mầm bệnh và dùng trong thời gian dài hơn không cần giặt, có thể sử dụng làm ga trải giường bệnh viện và quần áo bệnh nhân ngăn ngừa nhiễm trùng.

Tiến sĩ Khánh cho biết thêm, gallium và indium không phải là kim loại dồi dào nhưng quá trình chế tạo loại vải phủ kim loại lỏng chỉ cần dưới một micromet mỗi loại trong lớp phủ vải. "Do lượng vật liệu sử dụng nhỏ, việc chế tạo có chi phí thấp", anh thông tin.

Công trình được công bố trên tạp chí Advanced Materials Technologies hồi cuối tháng 5.

Tiến sĩ Trương Vĩ Khánh (trái) cùng nghiên cứu sinh Nguyễn Tiến Thành tại phòng thí nghiệm của Đại học Flinders (Australia). (Ảnh:NVCC).

Giáo sư Michael Dickey đánh giá, nghiên cứu này đột phá về các ứng dụng liên quan đến kim loại lỏng và lớp phủ kim loại lỏng. Tác giả đã sáng tạo khi kết hợp kiến thức về vật liệu và công nghệ nano để tạo ra các phương pháp độc đáo.

"Các nghiên cứu mang tính đột phá, đặc biệt trong việc phát triển các công nghệ kháng khuẩn mới", giáo sư Krasimir Vasilev, Giám đốc Phòng thí nghiệm Kỹ thuật Nano Y sinh, nói với PV.

Tiến sĩ Khánh mong muốn mở rộng hợp tác nghiên cứu và cung cấp cơ hội tiếp cận công nghệ thế giới cho sinh viên Việt. Hiện phòng thí nghiệm của anh có 8 sinh viên Việt Nam đang theo học tiến sĩ.