Khám phá bộ não người chỉ với 1 miếng dán điện tử

Chỉ với một miếng dán ánh vàng rộng vài cm và nhẹ như một chiếc lông, nó có thể tiết lộ những suy nghĩ và cảm xúc sâu thẳm nhất của bạn.

Bằng cách gắn miếng dán cảm biến linh hoạt lên người dùng, giáo sư John Rogers và nhóm nghiên cứu có thể theo dõi sóng não trong thời gian thực và lấy được thông điệp từ chúng. Trong khi trước đó, để có được những thông tin này, người dùng chỉ được sử dụng một mũ bảo hiểm được sạc luồng điện cực nặng, buộc họ phải cạo tóc để đeo trong thời gian ngắn.

Miếng dán vàng trên phần thái dương của bạn theo dấu não bộ trong thời gian thực

Miếng dán của Roger có ánh sáng vừa đủ để người khác gần như không thể nhận thấy bạn đang đeo. Nó thể sử dụng được lâu, ngay cả khi ở ngoài phòng thí nghiệm.

Nhờ phương pháp tiếp cận không dây, thiết bị này có thể bỏ tiếng ồn – thứ che lấp tín hiệu và làm mất độ chính xác về vị trí địa lý của nó.

Mục tiêu trước mắt của miếng dán điện tử là dành cho 2 ứng dụng y tế mang tính đột phá: Một là để đo sóng não liên quan tới việc co giật ở bệnh nhân động kinh, kịp ngăn chặn chúng trước khi quá trình khủng hoảng của bệnh xảy ra. Hai là để giám sát mô hình rối loạn giấc ngủ và những căn bệnh khác – điều mà các thiết bị máy móc cứng nhắc không thể thực hiện.

Kết cấu của một miếng dán điện tử

Thế nhưng, nghiên cứu bộ não mới chỉ là mục tiêu mới nhất và tham vọng nhất của miếng dán điện tử. Kể từ khi Rogers phát minh ra miếng dán điện tử hay còn gọi là tem sinh học này, nó đã được dùng trên toàn bộ cơ thể để đo nhịp tim, nhiệt độ và các dấu hiệu quan trọng khác.

Thiết bị tương thích sinh học này cũng đang được thử nghiệm bên trong cơ thể. Chúng giúp bác sĩ xử lý, chẩn đoán và dùng kích thích điện tử để thay thế cho thuốc. Đổi mới đầy hứa hẹn này có thể ứng dụng với các vấn đề về nội tạng.

Các nhà nghiên cứu đã đặt chúng vào các dây thần kinh vùng xương chậu của bệnh nhân để giải quyết các rối loạn chức năng bàng quang. Đồng thời, nó còn được đặt trên bề mặt của tim với vai trò như một chiếc máy tạo nhịp tim.

Miếng dán có thể được "sạc" điện nhờ năng lượng từ cơ thể

Nhóm nghiên cứu đã loại bỏ các bảng mạch từ, giúp thu nhỏ các bộ phận kết nối với miếng dán điện tử để người dùng đeo vào một cách thoải mái nhất.

Miếng dán điện tử là một phát kiến thông minh của nhóm nghiên cứu, bởi nó có thể giữ lại hình dạng và chức năng ngay cả khi bị kéo căng khỏi hình dáng ban đầu, hoàn toàn không thấm nước nên có thể hoạt động trên hoặc dưới da.

Một tính năng khó thu nhỏ và kéo dài của thiết bị này là nguồn điện kết nối với nó, hoạt động bằng pin. Vì pin chạy không nhanh và nhiều như điện nên tuổi thọ của thiết bị Rogers có hạn.

Điều này khiến các nhà nghiên cứu tìm hiểu về việc khai thác năng lượng không dây. Hoặc thậm chí sử dụng cơ thể làm nguồn tạo điện, bằng cách sử dụng chuyển động của cơ thể, giống như các thiết bị được "sạc" điện nhờ nhịp tim. Còn với bên ngoài cơ thể, người dùng có thể sử dụng hoạt động của tay và chân để tăng nguồn điện.

Reebook đang sử dụng bộ cảm biến để đo mức độ ảnh hưởng của hoạt động thể thao

Từ khi ra đời lần đầu tiên năm 2011, miếng dán điện tử hay còn gọi là tem sinh học đã được Reebok điều chỉnh để giám sát các lực tác động trong thể thao, L’Oreal dùng theo dõi sự biến đổi của nước trên da và quân đội Mỹ theo dõi tình trạng của binh lính.

Nghiên cứu về miếng dán điện tử đã trở thành một hiện tượng toàn cầu, từ việc ĐH Tokyo sản xuất mạch không vỡ, đến việc viện Liebniz sản xuất cảm biến phát hiện từ trường, và ĐH Nebraska-Lincoln tạo thiết bị phát hiện ung thu vú.

Bên cạnh đó, nhóm đã nghiên cứu về miếng dán điện tử với các dự án y tế như việc xác định các tổn thương não ở trẻ sinh non. Số khác say  mê với ý tưởng sử dụng các tín hiệu não của người yêu trong những trải nghiệm như hẹn hò hoặc game thủ dùng nó để lấy kinh nghiệm chơi game.

Công nghệ tem sinh học này có thể giúp bà mẹ mang thai phát hiện các dấu hiệu quan trọng của thai nhi

Nhóm nghiên cứu cũng đã khai thác các sóng não để các máy bay không người lái đi qua các vùng điện cực nặng. Miếng dán điện tử cũng có thể ứng dụng trong lĩnh vực giải trí như game, tạo cảm hứng cho các nhà khoa học thiết kế giao diện của não – máy tính, cho phép các game thủ trở thành các nhân vật siêu anh hùng, và sóng não có thể giúp họ thực hiện các hành động ngoạn mục. Thiết bị này cũng giúp chúng ta theo dõi được tình trạng sức khỏe và lối sống của mình.

Tuy nhiên, do sự ủng hộ quá nhiệt tình của các game thủ, công nghệ miếng dán điện tử cũng đã bị pha trộn và biến tấu nhiều. Mặt khác, nó cũng nhận không ít hoài nghi về việc giữ quyền riêng tư và việc mất kiểm soát dữ liệu cá nhân nhạy cảm. Nhưng nhóm vẫn tiếp tục nghiên cứu và tạo tính thẩm mỹ cho thiết bị như một loại trang sức có màn hình Led gắn vào da.

Công nghệ điện tử ngày một gần gũi với người dùng, từ một máy tính để bàn, đến Laptop, rồi một chiếc điện thoại trong ví, một chiếc đồng hồ trên khuỷu tay bạn. Và bây giờ nó có thể là điện tử tích hợp trên da, điện sinh học và các thiết bị cấy ghép.

Chìa khóa cho quá trình tiến bộ này là sự thay đổi mô hình trong thiết bị điện tử từ cứng nhắc trở nên mềm mại, linh hoạt để có thể đặt lên cơ thể người. Tem sinh học chính là đại diện cho bước đột phá về khả năng thích ứng đó.

Theo Ngọc Quyên (Khampha.vn/CNN)