"Da thông minh" siêu nhạy cảm

• Robot “made in Việt Nam” phục vụ trong bệnh viện, siêu thị
• Robot mạng xã hội rủi ro mới
• Đưa Robot hiện đại nhất thế giới vào phẫu thuật nội soi cho người bệnh ung thư

Cảm nhận thực những cái bắt tay, cái ôm

Hãy hình dung khi bạn chạm vào khuôn mặt người yêu của mình trên màn hình máy tính xách tay của bạn và nhận thấy phản ứng từ cảm ứng chạm đó trong thời gian thực, ngay cả khi các bạn đang cách xa nhau. Đột nhiên, bạn cảm nhận được cái chạm đó trên khuôn mặt bạn.

Hoặc giả sử bạn là ông bà, hãy tưởng tượng bạn đang thực hiện động tác ôm hôn cháu mình trong cuộc gọi video qua internet. Và bạn nhìn thấy chúng ngọ nguậy vui sướng với cái ôm hôn của ông bà. Rồi tiếp theo, bạn cảm nhận được nụ hôn ngọt ngào của chúng trên má bạn.

Công nghệ cho phép chúng ta nhìn và nghe thấy nhau từ hầu hết mọi nơi trên thế giới. Song các thiết bị của chúng ta vẫn không thể mang lại cảm giác chạm một - một, đó là bằng chứng về sự kết nối của con người. "Chạm vật lý, chạm vào con người, có lẽ là mối liên hệ cảm xúc sâu sắc nhất, quan trọng nhất mà bạn có thể thiết lập với người thân hay bạn bè" - John Rogers, giáo sư về Sinh học tại Đại học Tây Bắc (Mỹ), nói với CNN.

Trong nhiều năm, khoa học đã nhanh chóng bổ sung cảm giác xúc giác vào những trải nghiệm ảo của chúng ta. Nhiều loại da điện tử khác nhau đã được phát triển, thông thường phụ thuộc vào các điện cực của dây nên gây ra phản ứng tức thì ít hơn và thiếu sự phản hồi hai chiều.

Trong một bài báo xuất bản tuần qua trên tạp chí Nature, Rogers và nhóm của ông tại Đại học Tây Bắc (Mỹ) báo cáo rằng, một làn da thông minh không dây và không pin mới có thể thay đổi tiến trình của công nghệ này. Thông qua một đĩa rung thu nhỏ có thể lập trình tốc độ cao, được nhúng vào vật liệu mềm, dẻo, lớp da thông minh này có khả năng tạo xung đột dọc theo cơ thể và truyền cảm ứng mà bạn sẽ cảm thấy khi sử dụng nó. Nó khá tự nhiên, Roger cho biết.

Da thông minh cho phép robot chạm và cảm nhận các vật thể quanh chúng như con người.

"Tôi có thể nói một cái chạm nhẹ hay cảm giác một cơn đột quỵ là loại cảm giác mà bạn có thể cảm thấy nếu chà ngón tay lên da" - Roger cho hay.

Các ứng dụng cho một làn da thông minh linh hoạt như vậy có phạm vi khá rộng: Mạng xã hội, giải trí, thực tế ảo và trò chơi video. Thậm chí, từ văn phòng, nhân viên có thể bắt tay mọi doanh nhân tham dự một cuộc họp ảo và cảm nhận được cái siết tay lại.

Luke Osborn - một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học Johns Hopkins, người không tham gia nghiên cứu - nói rằng: "Điều đặc biệt thú vị về công việc của họ là cách họ kết hợp với việc cung cấp năng lượng không dây. Tôi thực sự phấn khích khi thấy công nghệ này tiến bộ như thế nào trong những năm tới".

Ứng dụng cho mục đích y tế

Nhóm của Osborn trước đây đã phát triển một công cụ phản hồi cảm giác gọi là "e-dermis" phù hợp với bàn tay giả và bắt chước các đầu dây thần kinh làm các chi cụt cảm thấy đau.

Da thông minh mới, được nhóm nghiên cứu Đại học Tây Bắc phát triển, sẽ bổ sung vào công nghệ đó, cho phép các chi cụt "hiểu được cảm giác mạnh như thế nào khi chúng nắm bắt một vật thể cũng như vật đó nóng hay lạnh như thế nào. Bạn cũng có thể triển khai nhiều thiết bị ở các khu vực khác nhau trên cơ thể và điều khiển chúng đồng thời với công nghệ không dây" - Roger cho biết thêm.

Đội ngũ của Roger được các ứng dụng công nghệ trong y tế này thúc đẩy. Họ đang làm việc với những bệnh nhân bị đột quỵ không thể thực hiện việc nuốt, theo đó cho họ sử dụng làn da thông minh để giúp kích hoạt và nuốt mà tránh ngạt thở.

Đầu năm ngoái, nhóm nghiên cứu đã báo cáo về việc sử dụng một miếng băng nhỏ để thiết bị không dây theo dõi các dấu hiệu sinh tồn của một em bé sinh non nằm trong phòng chăm sóc đặc biệt dành cho trẻ sơ sinh (NICU), và ngay cả khi bé đã xuất viện. "Chúng tôi có thể theo dõi tất cả dấu hiệu quan trọng: Hoạt động của tim, lượng oxy trong máu, thở, tiếng khóc. Chúng ta có thể theo dõi cử động để xác định em bé bồn chồn thế nào..." - Roger nói.

Bắt tay, ôm hôn hàng triệu người cùng một lúc

Có nhiều ứng dụng khác khá tốt. Không chỉ những cặp đôi yêu nhau, ông bà, doanh nhân có thể tiếp cận, mà mọi người đều có thể sử dụng để giao tiếp tốt hơn. Các chính trị gia, nhân vật nổi tiếng thế giới, các biểu tượng điện ảnh và âm nhạc cũng vậy.

Hãy nghĩ về việc nghệ sĩ yêu thích của bạn chạm được vào mọi khán giả trong khán phòng tại một buổi hòa nhạc, hay thậm chí là một video âm nhạc. "Khi tôi nhìn thấy các thiết bị mà có thể nắm bắt chuyển động của một người, rồi sau đó truyền đến người khác, thì điều khiến tôi phấn khích là ý tưởng về chuyện liên lạc của xã hội và mạng lưới liên lạc xã hội" - nhà tâm lý học nhận thức Jeremy Bailenson, người chỉ đạo Phòng thí nghiệm tương tác con người ảo tại Đại học Stanford, nói.

Da thông minh dày khoảng 1mm được gắn đèn led siêu nhỏ, có thể đàn hồi như một miếng cao su. Ảnh: Nhóm nghiên cứu Takao Someya.

Bailenson - người không liên quan vào nghiên cứu mới được công bố - đã điều tra sức mạnh của "cái bắt tay ảo" và thấy rằng, mọi người coi nó là thật. "Những gì chúng tôi thấy qua các nghiên cứu của chúng tôi là cảm ứng ảo này được đón nhận. Bạn có thể thực sự thấy cảm xúc được đẩy lên" - Bailenson nói. "Mọi người có thể cảm nhận rất chính xác, cao hơn gấp đôi so với những gì có thể dự đoán, hiểu được cảm xúc của người khác thông qua liên lạc thực tế ảo này".

"Và những gì nghiên cứu của tôi đã chỉ ra là từ một loại quan điểm nhận thức về tâm lý. Mọi người cảm nhận được sự đụng chạm ảo theo cách mà họ chạm vào cơ thể khi nói đến cử chỉ tình cảm" - ông Bailenson tiếp tục phân tích. "Vì vậy, điều đó gây ra tranh cãi rằng chúng ta có thể tạo ra cảm ứng thực tế ảo tương đương với cảm nhận thực tế".

Ông Bailenson cũng ghi lại cái bắt tay của một người và thực hiện lại với họ cùng những người khác. Ông phát hiện ra rằng, chúng ta thích cái bắt tay của chính mình hơn là với những người khác, và sẽ thích cũng như tin tưởng người mà họ chạm vào sẽ cảm nhận như chính chúng ta.

Kể từ khi cảm ứng là một phương pháp chính mà chúng ta sử dụng để thiết lập niềm tin với những người khác trong cuộc sống của mình, theo Bailenson, thì ứng dụng tương lai của cảm ứng thực tế trong thế giới ảo vừa thú vị vừa có tiềm năng được quan tâm. "Chúng ta chưa bao giờ có thể chạm vào nhiều hơn một hoặc hai người cùng một lúc bằng hai tay của chúng ta. Bây giờ, thật bất ngờ, bạn có thể ôm cả thế giới" - Bailenson nói.

"Nhưng điều gì cũng có hai mặt. Nếu cảm ứng khiến người khác thích bạn và bây giờ bạn mở rộng quy mô, bạn biết đây là giấc mơ của chính trị gia, phải không? Tinh chỉnh cái bắt tay của bạn để khiến nó phù hợp với người khác để nó bắt chước họ, (và) bắt tay hàng triệu người cùng một lúc. Hôn 10 triệu em bé cùng một lúc. Đó là giấc mơ của chính trị gia" - Bailenson tiếp tục nói.

Siêu nhạy cảm

Cho đến nay, chúng ta đã nghe nói nhiều về robot phục vụ trong nhà hàng. Những điều tương tự như thế này sẽ chỉ được coi là ảo mộng vào 30 năm trước. Bây giờ, robot có thật, chúng làm việc là thật. Chúng có khả năng làm những việc mà chỉ con người mới làm được. Và không chỉ các nhà khoa học trên đang nghiên cứu về da cho robot, sẽ mang lại cảm giác chạm thực như con người.

Các nhà khoa học đã tiến đến bước tạo ra các lớp da thông minh khác nhau cho robot. Bước tiến này sẽ mang lại sự thay đổi mạnh mẽ cho công nghệ này, theo tạp chí ASC Nano. Freefeast dẫn lại thông tin của ASC cho biết, các nhà khoa học đã tạo ra một loại da thông minh trong suốt, tự cung cấp năng lượng. Lớp da này cho phép robot chạm và cảm nhận các vật thể quanh chúng. Để tăng cường các giác quan, các nhà khoa học sẽ tăng cường các điện cực, kích thước da, song sẽ tăng chi phí chế tạo robot.

Các nhà khoa học từ Đại học Bắc Kinh (Trung Quốc) đã tạo ra làn da thông minh như thế từ những màng nhựa siêu mỏng, có 4 điện cực được làm từ dây nano bạc. Các phiên bản khác chứa tới 36 điện cực. Điều quan trọng là nó sẽ hoạt động mà không cần nguồn điện bên ngoài.

Ngoài ra, một phần thu năng lượng cơ học, ví dụ từ chuyển động của một ngón tay robot, và biến nó thành dòng điện. Từ đó, da sẽ cảm nhận được mà không cần nguồn năng lượng bên ngoài. Loại da này nhạy cảm đến mức cảm nhận được một con ong mật bay tới và rời đi.

Các nhà khoa học trên khắp thế giới cũng đang chế tạo ra những robot ngày càng tinh vi. Theo Health Tech Insider, nếu chúng ta chế tạo ra robot, khung xương, chân tay giả thông minh và da nhân tạo, điều gì ngăn cản chúng ta trong việc tạo cho chúng siêu năng lực?

Trước đây, Cơ quan chỉ đạo các Dự án nghiên cứu quốc phòng tiên tiến (DARPA) của Mỹ đã tài trợ cho việc phát triển công nghệ khung xương hỗ trợ cho những người lính, sau đó sử dụng cho người cao niên.

Khái niệm ban đầu là trao quyền cho robot hoạt động hiệu quả hơn bằng cách trang bị cho chúng làn da siêu nhạy cảm, theo giáo sư kỹ thuật điện của Đại học Taxas ở Arlington (UTA) - Zeynep Celik-Butler. Một danh sách các ứng dụng khả thi cho phát minh của UTA bao gồm việc "dệt da vào đồng phục của một người lính chiến để có thể phát hiện ra bất kỳ hóa chất độc hại nào".

Da này được cấu tạo từ hàng triệu cảm biến linh hoạt được làm từ các sợi nano oxit kẽm bọc trong một polyimide chống hóa chất và chống ẩm, hoặc polymer nhân tạo. Các sợi nano tự cấp nguồn không cần năng lượng bên ngoài để truyền dữ liệu và chỉ có đường kính khoảng 0,2 micron, đủ mỏng để con người mặc, dệt vào quần áo hoặc được sử dụng làm da cho các robot để tăng độ nhạy cho các cải tiến khác của thiết bị.

Còn trang Huddle cho hay, các nhà nghiên cứu phát triển một thiết bị hiển thị da siêu mỏng, có độ đàn hồi cao, có thể hiển thị dạng sóng di chuyển của điện tâm đồ được ghi lại bằng cảm biến điện cực trên da, thoáng khí. Màn hình hiển thị được phát triển với sự cộng tác của các nhà nghiên cứu tại Đại học Kỹ thuật Tokyo, Đại học Tokyo và Dai Nippon Printing. Nó bao gồm một dãy đèn LED siêu nhỏ và dây, có thể kéo dài, gắn trên một tấm cao su. Màn hình có thể kéo dài tới 45% chiều dài ban đầu.

Thiết bị y tế này có thể đeo vừa khít với bệnh nhân và kết hợp với mô-đun giao tiếp không dây để truyền dữ liệu sinh trắc học đến điện thoại thông minh hoặc lưu trữ trên đám mây. Công nghệ này có khả năng ứng dụng vào các dịch vụ chăm sóc sức khỏe tại nhà.

Tác giả chính của nghiên cứu này và giáo sư Takao Someya tại Trường Kỹ thuật của Đại học Tokyo cho biết: "Xã hội với dân số già hiện nay đòi hỏi các cảm biến đeo thân thiện với người dùng để theo dõi sức sống của bệnh nhân nhằm giảm gánh nặng cho bệnh nhân và người nhà bằng dịch vụ điều dưỡng. Hệ thống của chúng tôi sẽ dẫn đến việc cải thiện chất lượng cuộc sống cho nhiều người".