Mực xăm thông minh có thể bật tắt bằng ánh sáng

Các nhà nghiên cứu vừa công bố một loại mực xăm đặc biệt có khả năng bật và tắt bằng ánh sáng, mở ra khả năng thay đổi hoặc thậm chí "xóa" hình xăm mà không cần trải qua quá trình xóa xăm đau đớn. Công nghệ này đang được thương mại hóa dưới tên gọi PhotoTat, với tiềm năng ứng dụng từ trang trí cá nhân đến các mục đích y tế chuyên biệt.

Hình xăm thông minh được kích hoạt dưới ánh sáng UV

Cơ chế hoạt động như một công tắc ánh sáng

PhotoTat sử dụng ba loại mực màu cơ bản — xanh dương, đỏ tươi (magenta) và vàng — được chế tạo từ các thuốc nhuộm quang sắc (photochromic dyes). Đây là những hợp chất nhạy cảm với ánh sáng, có khả năng thay đổi màu sắc khi tiếp xúc với các bước sóng ánh sáng khác nhau.

Các thuốc nhuộm này được bao bọc trong các hạt nano polymethyl methacrylate (PMMA) — một loại nhựa trong suốt, có độ tinh khiết cao tương tự thủy tinh, đã được sử dụng phổ biến trong cấy ghép y tế và chất làm đầy da. Khi tiếp xúc với bước sóng ánh sáng cụ thể, các phân tử thuốc nhuộm sẽ thay đổi cấu trúc và chuyển màu.

Theo Tiến sĩ Carson Bruns, phó giáo sư kỹ thuật y sinh tại Đại học Colorado Boulder, một đèn LED tử ngoại (UV) bước sóng 365 nanomet có thể kích hoạt các sắc tố chỉ trong khoảng hai đến ba giây. Sau khi được kích hoạt, màu sắc có thể tồn tại từ vài giờ đến vài ngày trong điều kiện ánh sáng trong nhà thông thường. Tuy nhiên, khi người đeo tiếp xúc với ánh nắng mặt trời mạnh, màu sắc sẽ biến mất chỉ trong vài giây.

"Đây là một hình xăm mà bạn có thể sở hữu, và bất cứ khi nào bạn quyết định không muốn nó hiển thị nữa, hoặc đơn giản là không muốn nó ở đó, bạn chỉ cần tắt nó đi. Vậy là xong. Bạn không cần phải bật lại."

Điều đặc biệt là sắc tố vẫn còn nguyên trong da, chỉ có hình dáng bên ngoài của hình xăm thay đổi. Nhóm nghiên cứu của Bruns phát hiện rằng cả ba kênh màu của PhotoTat vẫn có thể chuyển đổi trong da từ 1,4 đến 2,2 năm.

Khả năng tùy biến màu sắc linh hoạt

Ba màu cơ bản cho phép người dùng kích hoạt các phần khác nhau của hình xăm bằng các bước sóng ánh sáng khác nhau. Phần màu đỏ tươi có thể được bật bằng ánh sáng xanh lá, trong khi sắc tố vàng sẽ được kích hoạt bởi ánh sáng xanh dương. Điều này cho phép người đeo tùy chỉnh thiết kế và màu sắc theo ý muốn tại từng thời điểm — từ một quả anh đào tím đến một cụm trái tim vàng.

Các nhà nghiên cứu thử nghiệm mực xăm trên chính làn da của mình

Tiến sĩ Bruns đã tự thử nghiệm từng phiên bản mực PhotoTat trên chính làn da của mình. Các tác phẩm của ông được sắp xếp thành một chuỗi vảy cá, với mỗi vảy chứa một công thức mực khác nhau.

"Tôi tự tạo những chiếc vảy này là có chủ đích, vì mỗi chiếc giống như một hộp đựng cho một thí nghiệm."

Công nghệ này cũng có thể kết hợp với mực xăm truyền thống. Ví dụ, một thiết kế mực đen vĩnh viễn có thể chứa các yếu tố PhotoTat ẩn, chỉ xuất hiện khi được kích hoạt.

Ứng dụng trong y tế

Bên cạnh yếu tố thẩm mỹ, PhotoTat còn mở ra nhiều ứng dụng thiết thực trong lĩnh vực y tế. Bệnh nhân đang điều trị xạ trị đôi khi được xăm vĩnh viễn các dấu hiệu giúp bác sĩ căn chỉnh chính xác chùm tia bức xạ. Những dấu này tuy hữu ích nhưng vẫn tồn tại sau khi điều trị kết thúc, gợi lại trải nghiệm đau đớn cho bệnh nhân. Với PhotoTat, các dấu hiệu tương tự có thể được bật lên trong ca phẫu thuật và ẩn đi sau đó.

Bệnh nhân ung thư xạ trị với các dấu xăm định vị

Tiến sĩ Bruns đã dành nhiều năm phát triển các loại hình xăm thông minh khác cho ứng dụng y tế, bao gồm hình xăm đo liều lượng bức xạ UV mà người đeo tiếp xúc, cùng một loại hình xăm đổi màu khi tiếp xúc với tia gamma nguy hiểm.

"Nó không dành cho bạn và tôi, nhưng nếu bạn là phi hành gia hoặc kỹ sư hạt nhân, họ phải đeo các thiết bị đo liều lượng. Vì vậy, chúng tôi có một loại hình xăm đo liều lượng tích hợp ngay vào da bạn."

Chi phí và triển vọng thương mại

Đến nay, Tiến sĩ Bruns cùng một nghệ sĩ xăm đồng nghiệp mới chỉ thương mại hóa được mực PhotoTat màu tím, sau khi trải qua một loạt các bài kiểm tra y tế của bên thứ ba. Các thử nghiệm cho thấy màu tím an toàn để sử dụng và đã có thể đặt hàng, nhưng giá không hề rẻ: 100 USD cho một lọ nhỏ.

Bruns hy vọng khi có thêm nhiều nghiên cứu, ông có thể đưa các màu khác ra thị trường và giảm chi phí sản xuất để công nghệ này trở nên dễ tiếp cận hơn với đông đảo người dùng.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Matter & Light, với sự tham gia của các tác giả Carson J. Bruns, Mollie Stockton, Emily Gardner và Hyejin Kwon.