Vải dẫn điện, kháng khuẩn và tự lành ứng dụng trong y sinh

Nhận thấy những hợp kim có nguồn gốc bắt nguồn từ Gallium (GaLMs) là những hợp chất không độc, ngoài ra, chúng còn có những đặc điểm hóa – lý rất thú vị, hữu ích như tính dẫn điện tốt, tính dẻo, khả năng chịu nhiệt cao, các nhà khoa học đã tiến hành các nghiên cứu, thử nghiệm việc ứng dụng GaLMs lên vải.

Sau các thử nghiệm họ đã tạo ra lớp vải có các mạch điện bằng cách nhúng một mảnh vải sạch vào chất lỏng là dung dịch của các kim loại gallium và indium, lơ lửng trong isopropanol – chất thường được sử dụng trong chất khử trùng tay, chỉ trong vài giây. Khi gallium và indium được kết hợp, chúng trở thành chất lỏng ở nhiệt độ phòng.

Dung dịch được chuẩn bị bằng cách siêu âm (rung với âm thanh) các kim loại trong isopropanol trong 45 phút. Sau khi được sấy khô bằng súng hơi nóng, các kim loại tạo thành những giọt nhỏ trên vải, mỗi giọt có kích thước bằng một phần micromet. Với cách làm này, một lớp mỏng oxit hình thành trên các hạt, khiến vải vẫn cách điện. “Nhưng khi bạn nhấn chúng, bạn có thể tạo nên một đường dẫn điện nhất định”. Tiến sĩ Trương Vĩ Khánh chia sẻ trong bài báo trên Cosmos. “Điều này có nghĩa là bạn có thể xây dựng một mạch điện tử trong vải – chỉ bằng cách tác dụng đủ lực để phá vỡ lớp oxit. Chúng tôi cũng có thể tùy chỉnh các đường dẫn điện theo ý muốn”. Và càng thêm nhiều lớp phủ, vải càng dẫn điện tốt hơn.

Tiến sĩ Trương Vĩ Khánh cho biết trong thông cáo báo chí: Khi lớp vải phủ kim loại được ép với một lực đáng kể, các hạt hợp nhất thành một đường dẫn điện, cho phép tạo ra các mạch có thể duy trì độ dẫn điện khi bị kéo căng. Không chỉ vậy, “các phần dẫn điện có khả năng tự phục hồi khi bị cắt nhờ vào việc hình thành các đường dẫn điện mới dọc theo mép của vết cắt, từ đó đem lại tính năng tự phục hồi giúp những vật liệu dệt này có thể có những ứng dụng hữu ích như làm các kết nối mạch, bộ gia nhiệt Joule và các điện cực linh hoạt để đo tín hiệu điện tâm đồ”.

Tiến sĩ Trương Vĩ Khánh cho biết, nghiên cứu đã chứng minh tính hữu dụng của GaLMs trong việc cái thiện và nâng cao hiệu năng khi được kết hợp với vải may mặc. “Ngoài ra, nghiên cứu đã chứng minh khả năng kháng khuẩn tốt của vật liệu này, tạo tiền đề để mở rộng nghiên cứu. Đây là một bước quan trọng, vì kim loại rất khó gia công, điều chế ở nhiệt độ thường”.

“Về hướng tương lai, nhóm sẽ mở rộng hướng nghiên cứu về điều chế vật liệu kháng khuẩn, vật liệu thông minh trên nền GaLMs để có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực hơn, bao gồm cả y sinh” – Tiến sĩ Trương Vĩ Khánh chia sẻ.