Vải thông minh mang lại sức mạnh

Về lâu dài, công nghệ này có thể được tích hợp vào quần áo.

Nhiều lợi ích

Theo các nhà nghiên cứu, công nghệ mới có thể tăng cường thêm sức mạnh khi người dùng nâng vật nặng, trao nhau những cái ôm từ xa và thậm chí là giúp người khiếm thị di chuyển trong môi trường đô thị.

“Khi nói đến bộ trang phục bên ngoài, chúng tôi thấy trước mắt mình một hình dạng gần giống như người máy với các bộ phận cơ học vụng về. Tuy nhiên, với vải kết hợp sợi cơ nhân tạo, trang phục của chúng tôi có thể cung cấp thêm sức mạnh cho người dùng, bao gồm việc nâng vật nặng”, ông Edwin Jager - Giáo sư tại Đại học Linkoping cho biết.

Năm 2017, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Jager cùng các nhà nghiên cứu tại Đại học Boras, đã chỉ ra cách một sợi vải thông thường được phủ một lớp nhựa dẫn điện (PEDOT và polypyrrole), chúng có thể được kéo giãn và co lại khi chịu dòng điện. Thời điểm đó, công bố về phát minh này đã nhận được sự chú ý lớn từ công chúng.

Song, một sợi vải đơn không có độ bền cao. Do đó, các nhà nghiên cứu đã kết nối song song nhiều sợi và dệt chúng lại với nhau thành một loại vải. Phương pháp này đã giúp vải có độ bền cao hơn nhiều. Tuy nhiên, động lực của một tấm vải chuyển động phức tạp hơn nhiều so với những gì các nhà khoa học nghĩ ban đầu.

“Chúng ta tiếp xúc với 99% hàng dệt may trong cuộc sống của mình, từ quần áo, ga trải giường và thiết bị trong chiếc xe mọi người lái. Ngoài ra, việc dệt nên những loại vải thông minh có thể hữu ích trong cuộc sống hằng ngày của nhiều người”, Carin Backe - nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Khoa Công nghệ Dệt may thuộc Đại học Boras cho biết.

Lĩnh vực nghiên cứu của cô là công nghệ vật liệu dệt may, tập trung vào các cấu trúc để truyền động cơ học và giao tiếp bằng cảm ứng (xúc giác). Giao tiếp xúc giác là lĩnh vực mà nghiên cứu về vải kết hợp cơ bắp đã tiến gần nhất đến ứng dụng thực tế.

Ống tay áo phản hồi xúc giác

Trong một dự án Horizon 2020 mới hoàn thành, các nhóm nghiên cứu tại Đại học Linkoping và Boras, cùng với Đại học Twente (Hà Lan), Đại học CY Cergy Paris (Pháp) và các công ty Elitac Wearables, Wearable Technologies, đã phát triển một ống tay áo được làm từ vải có sức mạnh.

Ống tay áo này có khả năng cung cấp phản hồi xúc giác. “Chúng tôi tập trung vào xúc giác trong dự án này vì vải kết hợp với cơ bắp hiện tại vẫn hơi yếu và chưa thể hoạt động như cơ bắp thực sự”, nghiên cứu sinh Backe nói.

Các nhà nghiên cứu đã thành công cho thấy cách ống tay áo có thể được sử dụng để tương tác xã hội ở khoảng cách xa. Người sử dụng cần đeo một ống tay áo được kết nối với máy tính riêng. Khi một người vuốt ve ống tay áo của mình, người kia sẽ cảm nhận được cái chạm này thông qua ống tay áo của họ.

Điều đặc biệt là các cảm biến tích hợp cảm nhận được lực từ người đang vuốt ve. Những tín hiệu này được truyền đến ống tay áo của người nhận, nơi vải co lại do các cơ. Điều đó tạo ra áp lực lên da, giúp người dùng cảm nhận như một cái chạm. Theo nhóm nghiên cứu, công nghệ này không chỉ hữu ích cho các cặp đôi khao khát sự gần gũi trong một mối quan hệ xa cách.

Giáo sư Jager cho biết: “Đối với người khiếm thị, đây có thể là một lựa chọn để họ có thể nhận thông tin về môi trường xung quanh thông qua quần áo. Từ đó, giúp họ dễ dàng định hướng hơn, ví dụ như trong môi trường đô thị”.

Ông cho rằng, công nghệ này cũng có thể được sử dụng trong ngành công nghiệp trò chơi như một sự bổ sung cho thực tế ảo (VR). Nhờ đó, giúp nâng cao trải nghiệm của trò chơi. Ví dụ, người dùng có thể cảm thấy áp lực lên cơ thể khi bị bắn trong trò chơi.

“Đó là lĩnh vực mang lại nhiều lợi nhuận kinh tế nhất hiện nay. Đây có lẽ là hướng chúng tôi phải đi để thương mại hóa sản phẩm ban đầu. Sau đó, chúng tôi có thể đầu tư vào các ứng dụng thú vị hơn và có lợi cho xã hội”, Giáo sư Jager nhận định.

Bước tiếp theo của nghiên cứu là tăng trọng lượng mà vải kết hợp cơ nhân tạo có thể nâng. Về lâu dài, tầm nhìn của nhóm nghiên cứu là tạo ra toàn bộ các mặt hàng quần áo có tích hợp vải kết hợp cơ nhân tạo.

Những công nghệ này sẽ cung cấp cho người dùng một trang phục mềm mại mà người khác không thể phân biệt được bằng mắt thường. “Trong việc chăm sóc người cao tuổi, đây sẽ là một lựa chọn tuyệt vời cho cả nhân viên. Bởi, công nghệ có thể giúp các nhân viên tránh được những chấn thương do căng thẳng lặp đi lặp lại bởi nâng vật nặng.

Đồng thời, giúp những người cao tuổi có thể được hỗ trợ khi họ đứng dậy. Ngoài ra, công nghệ cũng có thể phù hợp với công nhân xây dựng và những người phải nâng vật nặng khi làm việc”, Giáo sư Jager chia sẻ.

Dự án Horizon 2020, có tên là Weafing, hiện đã hoàn thành. Tuy nhiên, hoạt động nghiên cứu và hợp tác giữa Đại học Linkoping và Đại học Boras vẫn tiếp tục nhờ khoản tài trợ từ Quỹ Erling Persson - đơn vị đã hỗ trợ nghiên cứu này kể từ năm 2017.

Ông Nils-Krister Persson - giảng viên cao cấp tại Đại học Boras cho rằng, họ mới chỉ khai thác được bề nổi tiềm năng của công nghệ này.

“Thực tế là chúng ta có các sợi cơ trong cơ thể, và ai là chuyên gia về sợi nếu không phải là thế giới dệt may? Có rất nhiều điều chúng ta có thể lấy cảm hứng từ thiên nhiên và hiện thực hóa trong ngành dệt may. Sau những thành công về mặt khoa học, chúng tôi mong muốn phát triển một sáng kiến có thể mang lại lợi ích cho con người”, ông nói.

Trong khi đó, theo Giáo sư Jager, quá trình phát triển công nghệ đang tiến triển nhanh chóng. Nhóm nghiên cứu hy vọng có thể ra mắt công chúng trang phục làm từ vải kết hợp cơ nhân tạo trong tương lai không xa.

“Tôi rất vui vì vào năm 2017, chúng tôi đã có một sợi vải nhỏ có thể chuyển động và chỉ hoạt động trong chất lỏng. Bây giờ, chúng tôi có một ống tay áo nguyên mẫu có đầy đủ chức năng. Tôi nghĩ thật tuyệt vời khi đã có thể tiến xa đến thế này chỉ trong 7 năm”, Giáo sư Jager chia sẻ.