Mực hoạt tính sinh học được in trên bề mặt vải dệt sẽ thể hiện toàn bộ tình trạng cơ thể người dùng, bao gồm cả những mầm lây bệnh.

Các nhà nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật, Đại học Tufts đã phát triển một loại mực có nguồn gốc sinh học, có thể thay đổi màu sắc khi tiếp xúc và xác định lượng độc tố được đào thải ra khỏi cơ thể (ví dụ trong mồ hôi) hoặc từ môi trường xung quanh. Loại mực này có thể được in lên các sản phẩm dệt may như quần áo, giày dép, hay thậm chí trên khẩu trang với độ phân giải cao, cung cấp thông tin chi tiết về tình hình của người dùng khi phản ứng và phơi nhiễm với chất độc.

Hình ảnh mang tính chất minh họa.

Theo báo cáo của Advanced Materials, chỉ với quần áo thông thường, công nghệ này cũng có thể phát hiện và định lượng được trạng thái, phân tử và mầm bệnh trên bề mặt cơ thể người dùng.

Theo ông Fiorenzo Omenetto, Giáo sư từ Trường Kỹ thuật, Đại học Tufts, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: “Sử dụng kết hợp mực hoạt tính sinh học cùng với phương pháp in lụa phổ biến hiện nay hứa hẹn mở ra cơ hội mới cho việc sản xuất hàng loạt các loại vải mềm có cảm biến. Các loại vải này có thể sử dụng trên đồng phục cho nhân viên, quần áo thể thao hay thậm chí đồ nội thất và kiến ​​trúc.”

Vải dệt cảm biến đã nhận được sự quan tâm đông đảo nhờ khả năng theo dõi tình hình sức khỏe của người dùng. Trước đây, các nhà nghiên cứu đã kết hợp chất liệu cảm biến cùng các thiết bị điện tử, cho ra đời nhiều sản phẩm theo dõi nhịp tim, đường huyết,v.v của người dùng như miếng băng, dây đeo cổ tay,… Khác với các nghiên cứu trên, sản phẩm từ Đại học Tufts không sử dụng thiết bị điện tử, mà sử dụng vải dệt để cảm biến, phát hiện chất độc trên toàn bộ bề mặt cơ thể.

Thành phần chính của sản phẩm là mực hoạt tính sinh học được in trên quần áo. Chất nền lụa trong mực có thể được điều chỉnh bằng cách nhúng các phân tử “cảm ứng” khác nhau, như chỉ số pH hay các enzyme để chỉ ra mức độ tiết lactate trong mồ hôi. Chỉ số pH có thể chỉ ra về tình trạng của da, chỉ số về enzyme có thể chỉ ra tình trạng mệt mỏi của người mặc. Mực có thể có nhiều dẫn xuất khác do tính chất không ổn định của sợi tơ. Để các phân tử này ổn định hơn, các nhà nghiên cứu đã nhúng các sợi tơ trong mực in.

Mực sử dụng trong in lụa được chế tạo bằng cách kết hợp với chất làm đặc (sodium alginate) và chất làm dẻo (glycerol). Mực không chỉ dùng để in trên quần áo mà còn có thể  in trên các bề mặt khác như gỗ, nhựa và giấy từ hàng trăm micron đến hàng chục mét.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cũng phát triển loại mực lụa hoạt tính sinh học để tạo ra cảm biến bằng giấy và găng tay trong phòng thí nghiệm, có thể cảnh báo nhiễm khuẩn bằng cách thay đổi màu sắc.

Giusy Matzeu – Giáo sư, trợ lý nghiên cứu về y sinh tại Trường Kỹ thuật Đại học Tufts, tác giả ban đầu của báo cáo cho biết: “Mực sinh học có thể được in lụa trong quần áo và đồ nội thất. Kết hợp với phân tích hình ảnh, chúng ta có thể thấy được các phản ứng màu sắc nét trên một khu vực rộng lớn, giúp hiểu rõ hơn về tình hình sức khoẻ và điều kiện môi trường xung quanh. Về lý thuyết, chúng tôi có thể sử dụng phương pháp này để theo dõi chất lượng không khí hay hỗ trợ giám sát môi trường trong dịch tễ học.”

Theo Laia Mogas-Soldevila, Kiến trúc sư và Tiến sĩ tại Đại học Tufts ở Omenetto’s SilkLab, phương pháp này sử dụng các kỹ thuật in phổ biến, giúp mở ra cơ hội phát triển ứng dụng sáng tạo. Nhờ phương pháp này, Mogas-Soldevila đã tạo ra những tấm thảm tuyệt đẹp, trưng bày chúng trong các bảo tàng trên khắp nước Mỹ và Châu Âu. Bề mặt tấm thảm rất thu hút, cho phép du khách có thể xịt các hóa chất lên thảm và xem các biến đổi tương ứng.

Mogas-Soldevila cho biết: “Đây là một câu chuyện tuyệt vời về cách mà nghệ sĩ và kĩ sư truyền cảm hứng cho nhau. Mực in sinh học mở ra một khía cạnh mới về thiết kế thảm với bề mặt có khả năng phản ứng và tương tác, với nghệ thuật in lụa 1000 năm tuổi, ngược lại cũng cung cấp một nền tảng để phát triển vải dệt cảm biến với độ phân giải cao.”

Theo Advanced Science News

Tin liên quan: