Bằng cách kết hợp collagen - loại protein tạo nên phần lớn làn da con người - với các polymer bán dẫn, các nhà nghiên cứu thiết kế ra vật liệu có thể thay đổi tương lai các thiết bị điện tử, cho cả con người và thiên nhiên. Dự án thực hiện bởi Tiến sĩ Simon Rondeau-Gagné, giáo sư hóa học tại Đại học Windsor, cùng các cộng sự của ông.

Sử dụng các công cụ hình ảnh tiên tiến tại cơ sở Canadian Light Source (CLS) ở Saskatchewan, Canada, nhóm nghiên cứu phát hiện việc trộn collagen với một loại polymer mềm, co giãn, sẽ tạo ra vật liệu vừa có hiệu suất cao, vừa thân thiện với môi trường.

Collagen mang lại cho vật liệu cảm giác giống như da thật - vừa chắc chắn, vừa dễ uốn cong - rất phù hợp để sử dụng trực tiếp trên cơ thể người. Polymer bổ sung giúp tăng cường độ ổn định của vật liệu trong nhiều tuần liền, đồng thời đảm bảo vật liệu cuối cùng sẽ tự phân hủy, giúp tránh ô nhiễm lâu dài như vi nhựa.

Những khám phá của nhóm nghiên cứu, được công bố trên tạp chí ACS Applied Materials & Interfaces, đưa ra giải pháp cho một thách thức ngày càng tăng trong lĩnh vực điện tử: làm thế nào để chế tạo ra các thiết bị điện tử hiệu quả, dễ đeo và an toàn cho môi trường.

Vật liệu mới này cho thấy hiệu suất tương tự như các thành phần không phân hủy sinh học hiện tại, mở ra hướng đi mới cho các loại ứng dụng trong tương lai. Ví dụ, trong tương lai gần, thiết bị co giãn này, có thể sử dụng trên cây trồng để theo dõi sự phát triển của cây.

Khi chiếc lá phát triển, thiết bị sẽ giãn theo, cung cấp dữ liệu về cách cây phản ứng với các điều kiện khác nhau, hữu ích cho việc theo dõi nông nghiệp trong nhà kính hoặc ngoài đồng. Lĩnh vực nghiên cứu này là một phần của trung tâm AGUWin thuộc Đại học Windsor, tập trung nghiên cứu và phát triển nông nghiệp bền vững.

Việc đưa nghiên cứu này vào các ứng dụng thực tế sẽ đòi hỏi sự hợp tác giữa nhiều lĩnh vực, từ sinh học và kỹ thuật đến nông nghiệp và y học. Nhóm nghiên cứu có kế hoạch tiếp tục làm việc với CLS để hiểu rõ hơn về cách vật liệu của họ hoạt động và tương tác, góp phần định hình một tương lai xanh hơn, thông minh hơn cho công nghệ đeo được.