Quan trọng hơn, nghiên cứu cánh tay giả điều khiển bằng ý nghĩ của Khang đặt nền móng quan trọng cho việc nghiên cứu sản xuất chân, tay giả thông minh cho người khuyết tật ở Việt
Ý tưởng bị bỏ rơi
Gặp Vũ Quốc Khang trong những ngày này, anh chàng bận túi bụi với công việc sửa chữa, lắp ráp các máy chẩn đoán hình ảnh ở một công ty ở Bình Thạnh, TPHCM. Một ngày làm việc của vị kỹ sư mới ra trường chuyên ngành Vật lý kỹ thuật Y sinh bắt đầu từ 7 giờ sáng đến tận 8 giờ tối. Thức khuya làm việc là điều không mấy xa lạ với Khang.
Bận việc là thế nhưng mỗi lần nhắc đến cái cánh tay giả điều khiển bằng ý nghĩ, Vũ Quốc Khang vốn ít nói bỗng trở nên sôi nổi lạ thường. Ý tưởng đến với Khang thật bình thường khi chàng sinh viên thấy môi trường sống có rất nhiều người khuyết tật. Tình cờ đọc trên mạng, thấy một số nước đã chế tạo thành công cánh tay giả thông minh nên Khang tin sẽ làm được.
Ý tưởng là vậy nhưng khi đưa vào luận văn tốt nghiệp thì quả thật hơi bị... chua. Liên tiếp hết thầy cô này đến thầy cô khác đều lắc đầu không chịu nhận làm giáo viên hướng dẫn cho đề tài tốt nghiệp của Khang. Nhiều người chỉ cần nghe cái tên đã vội từ chối, không kịp để cho chàng sinh viên thuyết phục. Âu cũng vì đề tài của Khang khó nuốt quá, ai cũng thấy hay thì thật là hay nhưng khả năng thành công lại mong manh quá.
Thử nghiệm trên bản thân
Khoảng thời gian 10 tháng, kể từ tháng 3/2008 đến tháng 1/2009 đối với Khang vẫn là không đủ. Chàng kỹ sư trẻ vẫn trăn trở vì thiếu thời gian nên cánh tay giả vẫn chưa đạt như ý muốn. Hệ thống ghi nhận tín hiệu thần kinh chưa được tinh vi lắm. Bắt tay vào việc nghiên cứu, Khang tìm tất cả tài liệu thì chỉ thấy toàn là của nước ngoài. Nhìn những phương pháp chế tạo của Mỹ hay Thái Lan, Khang nhận thấy đó là tối ưu. Nhưng vấn đề là phải có cách tiếp cận riêng của mình. Ở đây, Khang sử dụng đến công nghệ phỏng sinh học.
“Đề tài của Vũ Quốc Khang đã thực hiện thành công thao tác điều khiển mô hình theo mục tiêu đề ra: qua trái - phải, lên - xuống, gắp - nhả. Từ đề tài này, có thể chế tạo mô hình chi giả thông minh dành cho những người khiếm khuyết ở mức độ nhẹ, còn đủ các bó cơ cần thiết để điều khiển chuyển động mà không cẩn phẫu thuật kết nối dây thần kinh với điện cực. Trong tương lai, với mức độ tinh vi hơn của y học, có thể tiến hành kết nối dây thần kinh vận động của các chi khiếm khuyết với hệ thống cơ khí để tạo ra chi giả thông minh thật sự, được điều khiển hoàn toàn bằng ý nghĩ bệnh nhân.” (Kỷ yếu Hội nghị khoa học và công nghệ lần thứ 11- ĐH Bách khoa TPHCM, 21-23/10/2009). |
Nguyên lí cơ bản của cánh tay giả điều khiển bằng ý nghĩ là dùng điện cực lấy tín hiệu từ cơ thể, sau đó có hệ thống xử lý tín hiệu này. Mục tiêu đầu tiên là phải khuếch đại được tín hiệu thần kinh điều khiển các bó cơ cánh tay. Tín hiệu này xuất hiện trên bề mặt cơ khi có các xung thần kinh điều khiển sự co cơ truyền đi dưới mệnh lệnh vận động từ não bộ. Để lấy được tín hiệu thần kinh này, Khang dùng loại điện cực dán. Tín hiệu đi từ cơ qua điện cực vào khối khuếch đại sẽ được khuếch đại lên khoảng 20.000 lần.
Chiếm nhiều thời gian nhất trong việc chế tạo cánh tay giả điều khiển bằng ý nghĩ nằm ở công đoạn test (kiểm tra) sản phẩm. Một mình trong căn phòng trọ, Khang loay hoay thức trắng đêm để tự mình test và điều chỉnh các thông số kỹ thuật. Mỗi một lần test là phải dán lên cơ thể từ 10-12 điện cực. Nhưng sự kiên nhẫn không đáng sợ bằng việc thiếu thời gian. Những ngày đó, Khang nhớ lại cũng thấy mình làm việc thật kinh khủng. Ban ngày làm việc ở công ty, tối thức trắng đêm đến sáng để thử nghiệm cánh tay giả. “Rất muốn dừng ở giữa chừng nhưng bạn bè rồi cha mẹ động viên nên em lại tiếp tục”, Khang thổ lộ.
Thời sinh viên, nguồn tài trợ chủ yếu cho nghiên cứu khoa học là gia đình. Với Khang cũng vậy. Nhà ở huyện Hóc Môn, bố làm công nhân nên thu nhập gia đình cũng không khá giả mấy. Nhưng may mắn là đề tài của Khang nhận được sự ủng hộ của bạn bè. Từ khi bắt đầu đến khi hoàn thành cánh tay giả, Khang tiêu vỏn vẹn chỉ có 7 triệu đồng, trong số này có sự đóng góp của bạn bè. Số tiền này lớn đối với sinh viên nhưng với một sản phẩm mang đầy tính triển vọng thì lại rất rẻ. Chỉ tính riêng số điện cực dán lên người để thử nghiệm thì đã quá hàng trăm cái, mỗi cái giá thành là 2.000 đồng. Mỗi lần thử nghiệm là chết hàng chục con vì IC rất nhạy với sốc điện, Khang cho biết.
Đề tài tốt nghiệp của Vũ Quốc Khang đạt 9,6 điểm, cao nhất khóa. “Lẽ ra là điểm 10 nhưng vì mô hình xấu quá nên bị trừ điểm”, Khang hồ hởi khoe. Đánh giá về đề tài này, thạc sĩ Mai Hữu Xuân cho rằng đây là ý tưởng táo bạo và rất sáng tạo của Khang. Đối với trình độ của sinh viên, đây là một đề tài khó.
Khang cho biết sẽ tiếp tục nghiên cứu phát triển tiếp đề tài này. Có thể nghiên cứu thêm bốn điện cực nữa để các ngón tay linh hoạt hơn, có thể gõ bàn phím, nhấp chuột máy tính, câu cá… Nếu có thể thì thay điện cực dán bằng điện cực kim thì sẽ đo tín hiệu thần kinh tốt hơn.
Hoàng Hoa
