Áo len biết "nói chuyện" với máy tính: Bước tiến mới của vải điện tử

Các nhà nghiên cứu tại Singapore vừa công bố một loại sợi điện tử có thể dệt trực tiếp vào quần áo, biến tay áo len thành một giao diện đồ họa (GUI) tương tác thực sự. Điều đáng chú ý là loại vải này vẫn hoạt động bình thường sau 50 lần giặt máy nhẹ và 1.000 lần uốn cong.

Sợi pixel kỹ thuật số cảm ứng chạm tạo nên giao diện đồ họa trên trang phục

Từ sợi quang đến giao diện trên tay áo

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học Nature tuần này, do kỹ sư nghiên cứu Fu Heng của Đại học Quốc gia Singapore dẫn đầu. Trong video minh họa, một người dùng có thể tương tác với các thiết bị máy tính chỉ bằng tay áo của chiếc áo len — không cần rút điện thoại ra khỏi túi.

Nhóm nghiên cứu cho biết họ đã phát triển được quy trình có thể mở rộng để sản xuất loại sợi dày cỡ milimét. Bằng cách dùng laser bóc lớp cách điện tại những điểm cụ thể trên dây đồng mỏng, họ gắn các chip phát sáng vào các đoạn hở, tạo kết nối điện với chip. Hàng nghìn chip được kết nối vào dây với độ chính xác cực cao bằng phương pháp này.

Sau đó, các sợi được đưa vào một ống nhựa trong suốt và được làm nhạy với áp lực bằng cách thêm hai dải polymer dẫn điện, nén được vào một kênh dọc thứ hai trong ống.

"Cách tiếp cận lấy sợi làm trung tâm này chuyển dịch điện tử đeo được từ các tấm dẻo sang kiến trúc thuần dệt may thực sự, đặt nền móng cho những loại vải có thể hiển thị, cảm nhận, truyền thông và tính toán một cách tự nhiên như chính bộ quần áo mà chúng hiện diện."

Thông số ấn tượng và những hạn chế còn tồn tại

Theo bài báo, nhóm nghiên cứu có thể tạo ra các sợi dài tới 10 mét, đủ mỏng và dẻo để dệt hoặc gắn vào vải. Họ cũng tích hợp được các "thiết bị ngoại vi" như micro, loa, cảm biến nhiệt độ và cảm biến ánh sáng.

Các nhà nghiên cứu tin rằng có thể xây dựng trong tay áo một chiếc áo len giao diện tương tác với khả năng phát lại âm thanh - hình ảnh, trao đổi dữ liệu không dây, tính toán và đồ họa động.

Tuy nhiên, nguyên mẫu hiện tại vẫn phụ thuộc vào các mạch vi điều khiển riêng biệt kết nối với sợi qua cáp, cùng bộ pin rời để cấp nguồn. Trong bài bình luận kèm theo, phó giáo sư Shanshan Yao thuộc Khoa Cơ khí, Đại học Stony Brook, nhận định tiến bộ chính nằm ở việc tích hợp chức năng trực tiếp vào sợi trước khi dệt thành vải.

Bà Yao cho rằng các tính năng tương tác của GUI được trình diễn đến nay vẫn còn tương đối đơn giản, tương đương với các thế hệ smartphone và máy tính bảng đầu tiên. Bà cũng đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo nên tập trung tích hợp linh kiện điều khiển liền mạch hơn, đồng thời phát triển các sợi thu năng lượng từ thân nhiệt hoặc chuyển động cơ thể.

Ý nghĩa với ngành dệt may công nghệ

Nếu các sợi này chứng minh được khả năng tương thích với quy trình dệt, đan và thêu công nghiệp tiêu chuẩn, chúng có thể mở đường cho việc sản xuất vải điện tử đa chức năng với gần như mọi hình dạng và kích cỡ. Đây là bước tiến hướng tới việc thay thế màn hình cứng bằng các giao diện đeo được tích hợp hoàn toàn, đưa máy tính hàng ngày ra khỏi màn hình phẳng và lên những loại vải ôm khít cơ thể người.

Với người dùng Việt Nam, công nghệ này gợi mở tiềm năng cho ngành dệt may — một lĩnh vực xuất khẩu chủ lực — trong việc nâng cao giá trị sản phẩm thông qua tích hợp công nghệ. Tuy vậy, còn một chặng đường dài trước khi loại quần áo thông minh này có mặt trên thị trường đại chúng, khi vấn đề nguồn điện và linh kiện điều khiển vẫn chưa được giải quyết triệt để.