Samsung phát triển thành công thiết bị đeo tay theo dõi sức khỏe màn hình OLED

Để phát triển hệ thống này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một màn hình hiển thị OLED màu xanh lá cây hoặc màu đỏ có thể co giãn và cảm biến quang học đối với một chất đàn hồi biến tính.

Mỗi điểm ảnh (pixel) hiển thị được tạo thành từ hai OLED với cảm biến quang học được gắn ở giữa. Ánh sáng được phản xạ bởi cổ tay và cảm biến quang học. Cảm biến này “theo dõi sự thay đổi cường độ ánh sáng phản xạ do sự thay đổi thể tích trong mạch máu theo chu kỳ tim”. Kết quả đọc sau đó được xử lý trên bo mạch để hiển thị theo thời gian thực thông qua mảng OLED.

Thành phần phân tử của chất đàn hồi đã được nhóm nghiên cứu tinh chỉnh để cải thiện khả năng chịu nhiệt và phù hợp hơn với các phương pháp sản xuất chất bán dẫn hiện có. Kích thước của mảng cảm biến OLED/quang học cũng được chọn để hiển thị rõ ràng các chữ cái và chữ số.

“Chúng tôi đã áp dụng cấu trúc ‘đảo’ để giảm bớt ứng suất do kéo dài. Nhiều ứng suất hơn đã được tạo ra trong khu vực của chất đàn hồi, nơi có hệ số đàn hồi tương đối thấp và do đó có nhiều khả năng bị biến dạng hơn.

Điều này cho phép chúng tôi giảm thiểu ứng suất gây ra bởi khu vực pixel OLED, nơi dễ bị tổn thương hơn bởi áp lực đó. Chúng tôi đã sử dụng một điện cực co giãn chống biến dạng cho khu vực đàn hồi, giúp các điểm ảnh OLED không bị biến dạng” - Yeongjun Lee, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm hệ thống nguyên mẫu, được cung cấp năng lượng bởi một loại pin mỏng có thể uốn cong. Mẫu nghiên cứu được gắn vào cổ tay, với phần màn hình có thể co giãn được đặt ở đầu cổ tay và mô-đun xử lý cứng hơn cùng với pin được đặt ở phía bên trong cánh tay.

Các nhà nghiên cứu quan sát và nhận thấy hoạt động đo và hiển thị nhịp tim ổn định ngay cả với chuyển động của cổ tay. Các tín hiệu thu được mạnh hơn 2,4 lần so với tín hiệu từ cảm biến silicon cố định. Họ còn phát hiện khi kéo dài thiết bị lên đến 30 % và liên tục vận hành lặp lại thiết bị trong một nghìn lần mà không có bất kỳ sự suy giảm hiệu suất nào.

Điểm mạnh của công nghệ này cho phép đo dữ liệu sinh trắc học của người dùng trong một khoảng thời gian dài mà không cần phải gỡ bỏ, ngay cả khi ngủ hoặc tập thể dục, vì miếng dán có cảm giác như một phần của da. Người sử dụng cũng có thể lập tức kiểm tra dữ liệu sinh trắc học của mình trên màn hình mà không cần phải chuyển nó sang thiết bị bên ngoài.

“Chúng tôi kỳ vọng công nghệ mới cũng sẽ được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm đeo theo dõi chăm sóc sức khỏe cho người lớn, trẻ em và trẻ sơ sinh, cũng như với những bệnh nhân mắc một số loại bệnh nhất định”, nhà nghiên cứu Youngjun Yun, nhấn mạnh.

Samsung cho biết, mục tiêu cuối cùng của nghiên cứu là thương mại hóa các thiết bị theo dõi sức khỏe với màn hình hiển thị các kết quả đo nhịp tim, độ bão hòa oxy, huyết áp, EMG, v.v. có độ phân giải cao và có thể co giãn.