So với những cuộc gọi thông thường, một cái ôm giúp con người bày tỏ tình cảm theo cách gần gũi và thân mật hơn. Trong những trường hợp đặc biệt, ví dụ như bố mẹ không thể gặp gỡ với con cái do mắc các bệnh về suy giảm miễn dịch, một giải pháp cho việc tiếp xúc vật lý là rất cần thiết.

Đứng trước nhu cầu đó, một nhóm nghiên cứu liên ngành tại Đại học Saarland, Đại học Khoa học Ứng dụng HTW Saar, Trung tâm Công nghệ Cơ điện tử và Tự động hóa (ZeMA) và Trung tâm Nghiên cứu Trí tuệ Nhân tạo Đức (DFKI) đang phát triển công nghệ cho phép trẻ em trong các khu cách ly của bệnh viện có thể cảm nhận tự nhiên sự gần gũi với cha mẹ trong những chuyến thăm ảo từ xa.

Mục đích của dự án “Multi-Immerse” là tạo ra công nghệ mới giúp các bệnh nhi nhìn, nghe và cảm nhận người thân trong gia đình của mình một cách thực tế nhất có thể, qua đó cho các em trải nghiệm cảm giác tương tác vật lý gần gũi mạnh mẽ mặc dù có bị tách biệt về mặt thể chất.

Nhóm nghiên cứu do Giáo sư Stefan Seelecke và Paul Motzki tại Đại học Saarland và ZeMA ở Saarbrücken dẫn đầu chịu trách nhiệm về mặt xúc giác, cũng như việc chế tạo ra các hệ thống kỹ thuật nhằm mang lại cảm giác chạm chân thực.

Họ đã cho ra đời những tấm film mỏng chỉ dày 50 micromet có thể được sử dụng như lớp da thứ hai. Nếu làn da của con người là bề mặt tiếp xúc của cơ thể với thế giới bên ngoài, thì những lớp màng siêu mỏng này là bề mặt tiếp xúc của cơ thể với thế giới ảo.

Khi được kết hợp vào vật liệu dệt, những tấm film công nghệ cao này cho phép đứa trẻ trải nghiệm cảm giác được chạm vào khi cha hoặc mẹ vuốt ve vật liệu dệt thông minh thứ hai ở nơi khác. Mục tiêu mà các nhà nghiên cứu hướng đến là tạo ra cảm giác chạm giống như thật từ sự tương tác giữa mọi người trong môi trường ảo.

Giáo sư Stefen Seelecke, Giám đốc Phòng thí nghiệm Hệ thống Vật liệu Thông minh tại Đại học Saarland, giải thích: “Các màng film này được gọi là chất đàn hồi điện môi, đóng vai trò vừa là cảm biến - phát hiện đầu vào cảm giác từ bố hoặc mẹ, vừa là bộ truyền động - truyền những chuyển động này đến trẻ”.

Khi làm nhiệm vụ của một cảm biến, tấm màng film có thể nhận biết với độ chính xác rất cao cách một bàn tay hoặc ngón tay ấn hay kéo dãn film, dù chỉ là lướt qua. Biến dạng vật lý tạo bởi cha mẹ như thế này có thể được tái tạo vẹn nguyên trong loại vải thứ hai tiếp xúc với da của trẻ.

Theo Giáo sư Paul Motzk tại Đại học Saarland và ZeMA bổ sung, chất điện môi đàn hồi là một lớp dẫn điện có tính linh hoạt cao được in lên mỗi mặt của tấm màng siêu mỏng. Nếu chúng ta đặt một điện áp vào màng đàn hồi, các điện cực sẽ hút lẫn nhau, nén polyme và khiến nó giãn nở theo chiều ngang, do đó làm tăng diện tích bề mặt.

Nhận biết được mối tương quan giữa giá trị điện dung và biến dạng màng, các nhà nghiên cứu có thể sử dụng vật liệu dệt thông minh để truyền chuyển động vuốt ve của bàn tay cha mẹ sang cánh tay của trẻ. Qua việc kết hợp dữ liệu điện dung và các thuật toán thông minh, nhóm nghiên cứu đã phát triển một bộ điều khiển có thể dự đoán và lập trình các chuỗi chuyển động, từ đó kiểm soát chính xác cách màng đàn hồi biến dạng.

Sinh viên Tiến sĩ Sipontina Croce cho biết: “Chúng tôi có thể làm cho tấm màng thực hiện các chuyển động uốn cong được kiểm soát liên tục, từ đó tạo các áp lực tăng dần lên da, hoặc có thể giữ màng duy trì ở một vị trí cố định”. Điều này được áp dụng tương tự với các chuyển động gõ ở một tần số xác định. Biên độ và tần số của chuyển động có thể được điều chỉnh chính xác.

Công nghệ dệt thông minh này không đắt tiền, gọn nhẹ, không gây ồn và tiết kiệm năng lượng. Với khả năng đem lại cảm giác cho trò chơi trên máy tính, công nghệ màng đàn hồi mới cũng có thể được sử dụng để làm trải nghiệm chơi game trở nên thực tế hơn.

Trong các dự án liên quan, nhóm nghiên cứu cũng cho ra mắt chiếc "đồng hồ" có dán film thông minh ở mặt sau, tạo thành một chuỗi để chúng có thể truyền chuyển động vuốt dài. Bên cạnh đó là găng tay tương tác, hướng tới các quy trình sản xuất công nghiệp trong tương lai, cũng như đem đến cảm giác thực cho việc dụng nút bấm hoặc thanh trượt trên màn hình kính phẳng, mở ra cánh cổng mới cho tương tác qua màn hình cảm ứng.

Hà Anh