Sau khi được xem bộ phim "Kẻ hủy diệt" (Terminator) vào năm 2008, TS Trương Vĩ Khánh, Phó Giám đốc Phòng thí nghiệm Kỹ thuật Nano Y sinh, Đại học Flinders, đã nảy ra ý tưởng về việc chế tạo kim loại lỏng có khả năng thay đổi hình dạng.

Để hiện thực hóa ý tưởng của mình, TS Trương Vĩ Khánh đã tìm đến GS Michael Dickey, Đại học bang North Carolina (Mỹ), nhà khoa học hàng đầu về nghiên cứu kim loại lỏng để bàn về việc những hạt kim loại lỏng (liquid metal particle) khi tiếp xúc với vi khuẩn có khả năng thay đổi hình dạng và diệt khuẩn. Ý tưởng này sau đó được nhận giải thưởng từ Fulbright và RMIT, giúp anh cùng các cộng sự thực hiện công trình nghiên cứu.

Quá trình hiện thực hóa ý tưởng, nhóm các nhà nghiên cứu do TS Trương Vĩ Khánh dẫn đầu đã tìm đến hợp tác với các nhà khoa học của Đại học bang North Carolina và Đại học Sungkyunkwan (Hàn Quốc). Sự hợp tác này đã tạo ra một hợp chất gallium và indium có thể tạo thành mạch điện tử trong vải. Nhóm nghiên cứu sau đó đã tạo ra những lớp vải có các mạch điện được ứng dụng để phát triển các thiết bị thông minh mặc trên người.

Với công nghệ mới, nhóm khoa học có thể tùy chỉnh các đường dẫn điện theo ý muốn nhờ vào việc bổ sung thêm các lớp phủ để có thể làm cho vải dẫn điện tốt hơn.

Nhóm còn tạo thành công đường dẫn điện có thể tự lành 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. Khả năng này giúp vật liệu ứng dụng hữu ích trong các kết nối mạch, các điện cực linh hoạt để đo tín hiệu điện tâm đồ. Các nhà nghiên cứu đã biến các miếng vải phủ thành các điện cực của máy ghi điện tâm đồ (ECG), theo dõi nhịp tim. Quá trình thử nghiệm cho kết quả hoạt động tốt như các điện cực dựa trên gel thương mại.

Kết quả thử nghiệm cũng cho thấy vải dệt được phủ kim loại có khả năng kháng khuẩn hiệu quả. Vải này giúp đẩy lùi mầm bệnh và dùng trong thời gian dài hơn không cần giặt, có thể sử dụng làm ga trải giường bệnh viện và quần áo bệnh nhân ngăn ngừa nhiễm trùng.

TS Khánh cho biết thêm, gallium và indium không phải là kim loại dồi dào nhưng quá trình chế tạo loại vải phủ kim loại lỏng chỉ cần dưới một micromet mỗi loại trong lớp phủ vải. "Do lượng vật liệu sử dụng nhỏ, việc chế tạo có chi phí thấp", anh thông tin.

Công trình được công bố trên tạp chí Advanced Materials Technologies hồi cuối tháng 5.

GS Michael Dickey đánh giá, nghiên cứu này đột phá về các ứng dụng liên quan đến kim loại lỏng và lớp phủ kim loại lỏng. Tác giả đã sáng tạo khi kết hợp kiến thức về vật liệu và công nghệ nano để tạo ra các phương pháp độc đáo.

"Các nghiên cứu mang tính đột phá, đặc biệt trong việc phát triển các công nghệ kháng khuẩn mới", GS Krasimir Vasilev, Giám đốc Phòng thí nghiệm Kỹ thuật Nano Y sinh, nói với VnExpress.

TS Khánh mong muốn mở rộng hợp tác nghiên cứu và cung cấp cơ hội tiếp cận công nghệ thế giới cho sinh viên Việt. Hiện phòng thí nghiệm của anh có 8 sinh viên Việt Nam đang theo học tiến sĩ.

Trước đó, các nhà nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật Cockrell tại Đại học Texas ở Austin, Mỹ, đã chế tạo thành công một loại pin gọi là “pin kim loại lỏng hoàn toàn ở nhiệt độ phòng”. 

Loại pin mới này bao gồm một hợp kim natri-kali làm cực dương và hợp kim dựa trên gallium làm cực âm, có thể đạt được tất cả các ưu điểm của pin ở trạng thái rắn và lỏng - bao gồm nhiều năng lượng hơn, tăng tính ổn định và tính linh hoạt, đồng thời tiết kiệm năng lượng mà không khiến phát sinh thêm nhược điểm.

Các nhà nghiên cứu cũng khẳng định loại pin mới có thể đồng thời thể sạc và cung cấp năng lượng nhanh hơn nhiều lần các loại pin tốt nhất hiện nay mà không gây cháy nổ và hạn chế được các rủi ro khác.

Quỳnh Trang