Nhóm nghiên cứu cho biết đây là hướng đi còn rất mới nhưng đầy hứa hẹn, bởi hiện chưa có thiết bị nào có thể vừa thu năng lượng từ dòng chất lỏng, vừa nhận năng lượng từ tín hiệu không dây – điều khả thi nhờ sự kết hợp kim cương bán dẫn với kim loại titan.
Thiết bị cấy ghép thông minh và an toàn hơn
Tiến sĩ Arman Ahnood, Trưởng nhóm nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật RMIT, cho biết phát minh này mở đường cho các thiết bị an toàn hơn:
“Mục tiêu của chúng tôi là vượt qua hạn chế lớn nhất của công nghệ cấy ghép – đó là pin. Chúng chiếm nhiều chỗ và cuối cùng sẽ hỏng, thường buộc phải phẫu thuật lại. Với cách tiếp cận này, thiết bị có thể hoạt động liên tục mà gần như không cần pin gắn trong.”
Ông cũng cho rằng công nghệ này có thể ứng dụng ngoài lĩnh vực y sinh:
“Khả năng nhận năng lượng không dây và thu điện từ dòng chảy chất lỏng có thể hữu ích trong nhiều ngành công nghiệp khác, nơi cần cảm biến ở những vị trí khó tiếp cận. Thiết bị của chúng tôi có thể phát hiện từ xa sự thay đổi của dòng chảy trong phòng thí nghiệm mà không cần linh kiện điện tử trong phần cấy ghép, mở ra tiềm năng tạo ra những thiết bị có thể cảnh báo sớm bệnh tật trước khi trở nên nguy hiểm.”
Ahnood giải thích: thiết bị được tạo thành từ titan nhẹ, bền và dẫn điện, kết hợp với vô số hạt kim cương siêu nhỏ.
“Kim cương đã biến titan từ một vật liệu cấy ghép thụ động trở thành một nền tảng đa năng – có thể thu năng lượng, cảm biến dòng chảy và nhận năng lượng không dây, đồng thời vẫn đảm bảo tính tương thích sinh học và độ bền,” ông nói.
Năng lượng từ dòng chảy chất lỏng
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm thiết bị bằng dung dịch muối trong phòng thí nghiệm thay vì máu. Họ cho biết nguyên lý này cũng có thể áp dụng trong cơ thể, nơi máu chảy qua bề mặt cấy ghép có thể tạo ra điện.
Tiến sĩ Peter Sherrell, Trường Khoa học RMIT, giải thích:
“Khi chất lỏng chảy qua bề mặt trong thử nghiệm, nó tạo ra tín hiệu điện nhỏ nhưng ổn định. Đây là phát hiện hoàn toàn mới – hầu hết vật liệu cấy ghép hoặc là cách điện, hoặc là dẫn điện. Còn vật liệu này vừa có đặc tính cách điện, vừa dẫn điện, cho phép chúng ta nhìn thấy và tận dụng nguồn điện này. Dù tự thân nó chưa đủ để vận hành hầu hết thiết bị, nhưng khi kết hợp với sạc không dây, nó có thể cung cấp năng lượng cho những thiết bị cấy ghép đơn giản.”
In 3D các thiết bị bền và thiết kế riêng
Giáo sư Kate Fox, Trường Kỹ thuật thuộc đại học RMIT, cho biết nhóm nghiên cứu cũng chứng minh thiết bị có thể in thành những hình dạng phức tạp, phù hợp riêng cho từng bệnh nhân.
“Kim cương kết hợp titan tạo ra cấu trúc không chỉ nhẹ, bền mà còn hoạt động điện. Điều này cho thấy chúng ta có thể thiết kế thiết bị cấy ghép vừa thực hiện chức năng cơ học, vừa có thể cảm biến hoặc cung cấp năng lượng,” bà nói.
Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh công nghệ này cần được thử nghiệm thêm, và họ đang tìm kiếm đối tác trong lĩnh vực y sinh và các ngành khác để phát triển công nghệ thành ứng dụng thực tiễn.
READ MORE
SBS Việt ngữ
