Các nhà khoa học Australia phát triển thành công cảm biến điện tử siêu nhỏ

Theo phóng viên tại Sydney, các nhà khoa học Australia mới đây đã phát triển một phiên bản cảm biến điện tử có kích thước siêu nhỏ và hoạt động với độ nhạy cao.

Đây được coi là một phát minh hứa hẹn mang lại nhiều tiềm năng ứng dụng ở quy mô lớn trên nhiều lĩnh vực. Kết quả nghiên cứu được đăng trên tạp chí khoa học Nature Communications số ra ngày 3/10.

Piezoresistors (áp trở) thường được sử dụng để phát hiện các rung động trong các thiết bị điện tử và ô tô, chẳng hạn như chức năng đếm bước chân trên điện thoại thông minh hoặc chức năng bung túi khí trên ô tô. Chúng cũng được sử dụng trong các thiết bị y tế như cảm biến áp suất cấy ghép trên cơ thể, hoặc trong ngành hàng không và vũ trụ.


Áp trở này kích thước nhỏ hơn khoảng 500.000 lần so với đường kính của một sợi tóc.

Trong một nghiên cứu trên quy mô toàn quốc, các nhà nghiên cứu tại Đại học Curtin, Đại học Công nghệ Sydney, Đại học James Cook và Đại học Newcastle, đã phát triển một loại áp trở có kích thước nhỏ hơn khoảng 500.000 lần so với đường kính của một sợi tóc.

Tiến sĩ Nadim Darwish tại Đại học Curtin cho biết loại linh kiện điện tử này nhạy hơn và nhỏ hơn, giúp chuyển đổi lực hoặc áp suất thành tín hiệu điện và có khả năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống hàng ngày.

Theo ông Darwish, "do kích thước và bản chất hóa học của nó, loại áp trở mới này sẽ mở ra cơ hội ứng dụng hoàn toàn mới cho các cảm biến hóa học và sinh học, cơ chế tương tác giữa người và máy móc hay trong các thiết bị theo dõi sức khỏe". 

Tiến sĩ Darwish cho biết thêm do các cảm biến mới này dựa trên phân tử, nên chúng có thể được sử dụng để phát hiện các hóa chất hoặc phân tử sinh học khác như protein và enzyme - đây là yếu tố có thể "thay đổi cuộc chơi" trong lĩnh vực phát hiện sớm bệnh tật.

Tiến sĩ Thomas Fallon tại Đại học Newcastle, một trong số các tác giả nghiên cứu, mô tả cảm biến áp suất mới được chế tạo từ một phân tử Bullvalene (phân tử trợ lực) duy nhất mà khi phân tử này bị tác động bởi lực căng cơ học sẽ phản ứng tạo thành một phân tử mới có hình dạng khác, từ đó làm thay đổi dòng điện thông qua thay đổi điện trở.

Một thành viên nghiên cứu khác, Giáo sư Jeffrey Reimers tại Đại học Công nghệ Sydney, cho rằng tầm quan trọng của nghiên cứu trên là khả năng phát hiện (bằng phương pháp điện tử) sự thay đổi hình dạng của một phân tử phản ứng qua lại, cứ khoảng 1 mili giây một lần. Ông nhấn mạnh: "Phát hiện hình dạng phân tử thông qua độ dẫn điện của chúng là một khái niệm hoàn toàn mới trong nghiên cứu về cảm biến hóa học".

Phó giáo sư Daniel Kosov tại Đại học James Cook cho rằng việc hiểu được mối quan hệ giữa hình dạng phân tử và độ dẫn điện của chúng sẽ cho phép các nhà nghiên cứu xác định được đặc tính cơ bản của mối liên kết giữa các phân tử và hệ thống dây dẫn kết nối bằng kim loại kèm theo. Điều này rất quan trọng đối với quá trình phát triển các thiết bị điện tử có kích thước phân tử trong tương lai.

TIN CŨ HƠN
Trung Quốc thử nghiệm tàu siêu tốc có thể nhanh ngang máy bay

Trung Quốc thử nghiệm tàu siêu tốc có thể nhanh ngang máy bay

Trung Quốc lần đầu thử nghiệm thành công tàu siêu tốc chở khách có thể bay trong đường ống chân không với tốc độ 1.000km/h.

Đăng ngày: 08/05/2026
Phương pháp mới sản xuất

Phương pháp mới sản xuất "nam châm vũ trụ", không cần đến đất hiếm

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một phương pháp mới tiềm năng để chế tạo nam châm hiệu suất cao được sử dụng trong tuabin gió và ô tô điện mà không cần đến nguyên tố đ

Đăng ngày: 07/05/2026
Pin làm từ vật liệu có một không hai này sẽ sớm thay thế pin lithium-ion trên ô tô điện

Pin làm từ vật liệu có một không hai này sẽ sớm thay thế pin lithium-ion trên ô tô điện

Pin lithium-ion có quá nhiều ưu điểm nhưng lại rất khó phân hủy, gây ra tác động lớn đến môi trường.

Đăng ngày: 06/05/2026
Giày phản lực: Lắp vào là tự bơi, thợ lặn chiến đấu tung hoành dưới biển!

Giày phản lực: Lắp vào là tự bơi, thợ lặn chiến đấu tung hoành dưới biển!

Không cần phải tự bơi, giày phản lực giúp thợ lặn tự di chuyển với vận tốc 4 hải lý/giờ, vừa tiết kiệm sức lựa, vừa rảnh tay làm những việc khác.

Đăng ngày: 01/05/2026
Các nhà khoa học đã thành công tạo ra chùm tia nguyên tử “vĩnh cửu”

Các nhà khoa học đã thành công tạo ra chùm tia nguyên tử “vĩnh cửu”

Tiến bộ trong vật lý lượng tử đã cho phép các nhà vật lý tạo ra chùm nguyên tử hoạt động giống như một tia laser mà trên lý thuyết có thể tồn tại “mãi mãi”.

Đăng ngày: 01/05/2026
Tận dụng vật lý của Newton, các kỹ sư tạo ra được những tháp pin khổng lồ lưu trữ điện mặt trời

Tận dụng vật lý của Newton, các kỹ sư tạo ra được những tháp pin khổng lồ lưu trữ điện mặt trời

Cuộc cách mạng năng lượng sạch vẫn đau đáu một câu hỏi. Khi gió lên, sóng vỗ và nắng chiếu lung linh muôn hoa vàng, lượng điện sản sinh từ cách hệ thống sạch dồi dào vô cùng.

Đăng ngày: 16/04/2026
Khám phá siêu vật liệu Aerogel của tương lai

Khám phá siêu vật liệu Aerogel của tương lai

Con người luôn đi tìm kiếm và chế tạo ra những vật liệu mới với những tính năng ưu việt trong đó có 'khí đóng băng' Aerogel. Theo những tin khoa học mới gần đây, Aerogel có thể sẽ là loại siêu vật liệu tiềm năng của tương lai.

Đăng ngày: 01/04/2026
Khoa Học News