Sợi vải kỹ thuật số đầu tiên trên thế giới đã được chế tạo thành công

Viện khoa học Massachusetts (MIT) là 1 viện đại học nghiên cứu dân lập giáo dục độc lập ở thành thị Cambridge, bang Massachusetts, Hoa Kỳ. Nhà kỹ thuật ở đây đã chết tạo thành công sợi vải kỹ thuật số mới. MIT được thành lập năm 1861 với mục đích nhằm ‘kiến thức hơn nữa và chuẩn bị cho sinh viên về công nghệ, kỹ thuật và các lĩnh vực khác với lợi cho đất nước và thế giới ngày nay’. Phương châm của nó là Mens et Manus, mang thể dịch là “Mind and Hand” ( bàn tay và khối óc).

Trường đại học xác nhận rằng mang 85 người đoạt giải Nobel, 58 Huân chương quốc gia về thắng giải công nghệ, 29 Huân chương đất nước về công nghệ và Đổi mới và 45 giải MacArthur Fellows. Trong số những cựu sinh viên ấn tượng đấy là Kofi Annan, cựu Tổng thư ký liên hợp Quốc. Khám phá công nghệ và kỹ thuật đương đại mà MIT được xác nhận bao gồm sự tổng hợp hóa học trước tiên của penicillin, sự tăng trưởng của radar, khám phá những hạt quark, và sáng chế bộ nhớ lõi từ tính cho phép sự lớn mạnh của máy tính kỹ thuật số.

Các nhà khoa học tại Massachusetts đã thiết kế sợi vải có thể lưu trữ thông tin số

Các nhà khoa học tại Viện Nghiên cứu Massachusetts (MIT) đã thiết kế thành công sợi vải có thể lưu trữ thông tin số, có thể được thêu vào quần áo thông thường. Loại sợi vải kỹ thuật số này có thể lưu trữ được nhạc, video và các loại file khác. Thậm chí sợi vải này còn có khả năng thu thập dữ liệu sinh học để phân tích, dự doán hoạt động của cơ thể người mặc.

Trong báo cáo mới được đăng tải trên tạp chí Nature, các nhà khoa học giải thích rằng sợi vải kỹ thuật số sử dụng giao thức liên lạc với hai ký tự 0 và 1, giống với cách các hệ thống máy tính hoạt động. Khả năng này khiến loại vải mới khác biệt với các loại vải điện đã được chế tạo trước đây, vốn vận hành bằng dòng điện chứ không có khả năng truyền tải và lưu trữ dữ liệu.

Đang chú ý hơn, loại vải kỹ thuật số do MIT chế tạo có thể kết nối với nhiều thiết bị, cho phép một chiếc áo có thể thực hiện nhiều chức năng khác nhau. Yoel Fink, giáo sư ngành khoa học vật liệu công tác tại MIT và là tác giải nghiên cứu, nhận định rằng báo cáo của ông tập trung vào việc đưa kỹ thuật may mặc lên một tầm cao mới.

Giáo sư Fink chia sẻ: “Vải vóc vốn thực hiện đúng chức năng của mình. Vậy nên nghiên cứu của tôi là nỗ lực nhằm trộn lẫn thế giới của thiết bị vào với thế giới của chức năng, định hướng đi mới cho vải và gắn chúng với thiết bị công nghệ cao”.

Phát minh đầu tiên có thiết bị điện tử nằm sâu được trong sợi vải

Ông nói tiếp: “Đây là chương phát triển quan trọng, là lần đầu tiên thiết bị điện tử nằm sâu được trong thớ vải. Bạn đưa được bộ nhớ vào vải tức là đã truyền tải thông tin được vào đó. Đồng nghĩa với việc bạn có thể lập trình, lưu trữ các hệ thống xử lý cũng như nhiều thông tin quý giá khác”.

Ông Fink và các cộng sự đã phát triển thành công bản mẫu của sợi vải kỹ thuật số này. Nó đủ linh hoạt và mỏng để có thể xỏ được vào lỗ kim và thêu lên quần áo. “Về cơ bản, ý tưởng là đưa được chip xử lý kỹ thuật số vào trong sợi vải, và chúng tôi đã làm được điều đó”.

Quá trình chế tạo một sợi bao gồm việc đặt hàng trăm vi chip silicon hình vuông vào một tấm “preform” hình chữ nhật. Các nhà khoa học làm nóng tấm preform đó, khiến chip chảy ra thành một sợi dài, và các chip trên sợi đều liên kết với nhau bằng dòng điện.

Sợi chỉ được thêu vào phần nách của áo và khoác lên nhóm người thử nghiệm. Sao cho phần vải kỹ thuật số tiếp xúc với da của người mặc. Kết hợp chiếc áo công nghệ cao này với mạng trí tuệ nhân tạo. Vải kỹ thuật số có thể đo được thân nhiệt người tham gia thử nghiệm. Xác định hoạt động thể chất họ đang thực hiện với độ chính xác lên đến 96%. Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu còn có thể ghi. Lưu trữ và đọc thông tin thu được trên vải.

Họ đã lưu thành công lên vải hai file

Họ đã lưu thành công lên vải hai file, một bộ phim ngắn và một bản nhạc. File tồn tại suốt hai tháng mà không cần tới năng lượng. Miếng vải kỹ thuật số có thể chịu được 10 lần giặt mới hỏng.

Giáo sư Fink chia sẻ: ““Đây là công trình nghiên cứu khoa học. Nên chúng tôi không nhất thiết phải nghĩ ngay tới ứng dụng thực tiễn. Nhưng chúng tôi đang cố suy nghĩ theo hai hướng. Một thì hơi trừu tượng. Đó là thêm thông tin và chiều sâu cho một thứ chưa từng có là mảnh vải. Liệu hành động này có thay đổi cách chúng ta nghĩ và tương tác với mảnh vải. Khi mà ta biết nó có thể lưu trữ thứ gì đó, như một cuốn sách, một bài nhạc hay một đoạn văn bản?”.

Còn về hướng suy nghĩ thứ hai. Ông Fink cho rằng sẽ có ứng dụng thực hiện cho loại vải kỹ thuật số này. Giáo sư cho rằng cơ thể mỗi người là tài sản của mỗi cá nhân. Và loại vải mới này sẽ khiến ta tận dụng thứ tài sản này triệt để hơn.

Cơ thể phát đi rất nhiều thông tin mà chúng ta không nghe được

“Cơ thể phát đi rất nhiều thông tin mà chúng ta không nghe được, không nhận được”. Ông nói, nhắc tới những dữ liệu liên quan tới thể trạng và hoạt động bên trong cơ thể mà ta không dễ gì đo đạc được. Để thu thập được số dữ liệu này, quần áo cần có cảm biến. Thế nhưng ta vẫn cần cách lưu trữ và phân tích dữ liệu hiệu quả. Loại sợi vải mới đã thỏa mãn được những nhu cầu trên.

“Tôi cho rằng ứng dụng lớn nhất của vải kỹ thuật số sẽ dành cho ngành chăm sóc sức khỏe. Biến việc khám chữa từ kiểm tra định kỳ sang liên tục theo dõi”, giáo sư Fink nhận định. Hơn nữa, quần áo lại là thứ đồ không thể thiếu trên người mỗi khi ra đường. Nên việc mặc “quần áo thông minh” sẽ tiện hơn việc đeo các loại thiết bị thông minh như smartwatch.