Các nhà khoa học tại Australia vừa công bố một thành tựu đáng chú ý trong lĩnh vực công nghệ điện tử. Họ đã thành công trong việc phát triển một phiên bản cảm biến điện tử vô cùng nhỏ gọn và cực kỳ nhạy bén. Đây là một sáng tạo đầy tiềm năng có thể được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực quy mô lớn. Kết quả của nghiên cứu này đã được công bố trên Tạp chí Khoa học Nature Communications ngày 3/10.

Trong thế giới công nghiệp điện tử, áp trở piezoresistors thường được sử dụng để phát hiện các biến đổi và rung động trong các thiết bị điện tử và ôtô. Ví dụ, chúng được sử dụng để đếm số bước chân trên điện thoại thông minh hoặc để kích hoạt túi khí trong ôtô. Ngoài ra, chúng cũng được áp dụng trong lĩnh vực y tế để tạo ra các cảm biến áp suất cấy ghép trên cơ thể, cũng như trong ngành hàng không và không gian.

Nhóm nghiên cứu đa quốc gia gồm các nhà khoa học từ Đại học Curtin, Đại học Công nghệ Sydney, Đại học James Cook và Đại học Newcastle đã phát triển một loại áp trở vô cùng nhỏ, có kích thước chỉ bằng 1/500.000 đường kính của một sợi tóc.

Tiến sỹ Nadim Darwish, một thành viên của nhóm nghiên cứu tại Đại học Curtin, đã chia sẻ rằng loại cảm biến điện tử này có độ nhạy cao hơn và kích thước nhỏ hơn, giúp chuyển đổi lực hoặc áp suất thành tín hiệu điện, và có thể ứng dụng trong nhiều khía cạnh của cuộc sống hàng ngày. Theo Tiến sỹ Darwish, nhờ vào kích thước và tính chất hóa học đặc biệt của chúng, loại áp trở mới này sẽ mở ra cơ hội ứng dụng hoàn toàn mới trong lĩnh vực cảm biến hóa học và sinh học, cũng như trong việc tương tác giữa con người và máy móc, và trong các thiết bị theo dõi sức khỏe.

Tiến sỹ Thomas Fallon của Đại học Newcastle, một trong các tác giả của nghiên cứu, đã mô tả cách cảm biến áp suất mới được tạo ra từ một phân tử đơn lẻ. Khi phân tử này chịu áp lực cơ học, nó sẽ tạo ra một phân tử mới có hình dạng khác, từ đó thay đổi điện trở và tạo ra tín hiệu điện.

Việc hiểu biết về mối quan hệ giữa hình dạng của phân tử và độ dẫn điện của chúng sẽ giúp nhà nghiên cứu xác định được các đặc tính cơ bản của kết nối giữa các phân tử và hệ thống dây dẫn kim loại đi kèm. Điều này sẽ có ý nghĩa quan trọng trong quá trình phát triển các thiết bị điện tử với kích thước phân tử trong tương lai. Giáo sư Jeffrey Reimers tại Đại học Công nghệ Sydney, một thành viên khác của nhóm nghiên cứu, nhấn mạnh về khả năng phát hiện sự thay đổi hình dạng của phân tử thông qua phương pháp điện tử, với tần suất cập nhật khoảng 1 mili giây một lần. Ông cho biết, phát hiện hình dạng phân tử thông qua độ dẫn điện là một khái niệm hoàn toàn mới trong lĩnh vực cảm biến hóa học.

P.A.T (NASATI), theo https://phys.org/, 3/10/2023