Nghiên cứu do các nhà khoa học tại Cao đẳng Centenary (bang Louisiana) thực hiện, dự kiến được trình bày tại hội nghị mùa xuân của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ (ACS) năm 2026, nơi quy tụ gần 11.000 báo cáo khoa học thuộc nhiều lĩnh vực.

Từ nhu cầu đời sống đến ý tưởng nghiên cứu

Ý tưởng xuất phát từ Manasi Desai, một sinh viên quan tâm đến hóa mỹ phẩm, khi tìm kiếm đề tài nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của nhà hóa học Joshua Lawrence. Nhóm đã lựa chọn một vấn đề quen thuộc trong đời sống, đó là cảm giác khó khăn khi sử dụng thiết bị cảm ứng với móng tay dài.

Những trải nghiệm thực tế, trong đó có phản hồi tích cực từ một nhân viên y tế mà họ gặp trong quá trình xét nghiệm, đã củng cố quyết tâm của nhóm theo đuổi hướng nghiên cứu này. Nhu cầu rõ ràng từ người dùng đã trở thành động lực thúc đẩy nhóm phát triển giải pháp.

Phần lớn thiết bị hiện nay sử dụng công nghệ màn hình cảm ứng điện dung, hoạt động dựa trên sự thay đổi điện trường khi có vật liệu dẫn điện, như đầu ngón tay, tiếp xúc với bề mặt.

Trong khi đó, móng tay là vật liệu không dẫn điện, nên không tạo ra sự thay đổi cần thiết để thiết bị nhận diện thao tác chạm. Điều này khiến người dùng buộc phải nghiêng ngón tay để sử dụng phần da tiếp xúc với màn hình.

Các giải pháp trước đây từng thử bổ sung vật liệu dẫn điện như ống nano carbon hoặc hạt kim loại vào sơn móng. Tuy nhiên, cách làm này tiềm ẩn rủi ro về sức khỏe trong quá trình sản xuất, đồng thời làm mất đi độ trong suốt, tạo màu tối hoặc ánh kim không phù hợp với nhu cầu thẩm mỹ.

Nhóm nghiên cứu đặt mục tiêu tạo ra một loại sơn vừa trong suốt, vừa đảm bảo an toàn cho người dùng lẫn nhà sản xuất.

Thông qua hàng loạt thử nghiệm với 13 loại sơn bóng và hơn 50 chất phụ gia, Desai đã xác định hai thành phần triển vọng là hợp chất hữu cơ taurine thường dùng trong thực phẩm bổ sung và ethanolamine.

Ethanolamine giúp tạo độ dẫn điện nhưng có lo ngại về độc tính, trong khi taurine an toàn hơn nhưng lại khiến lớp sơn hơi đục. Khi kết hợp, hai chất này tạo ra lớp sơn có thể giúp thiết bị nhận diện thao tác từ móng tay, đồng thời vẫn duy trì được yếu tố thẩm mỹ ở mức chấp nhận được.

Theo nhóm nghiên cứu, sản phẩm có thể phủ lên móng trần hoặc bất kỳ lớp sơn nào, thậm chí hỗ trợ cả những người có lớp chai ở đầu ngón tay.

Không giống các phương pháp dựa vào vật liệu dẫn điện truyền thống, công thức mới được cho là hoạt động dựa trên cơ chế axit–bazơ. Khi tiếp xúc với điện trường của màn hình, các proton trong hỗn hợp có thể di chuyển giữa các phân tử, tạo ra thay đổi nhỏ về điện dung – đủ để thiết bị nhận diện như một cú chạm.

Triển vọng và thách thức

Dù kết quả ban đầu rất khả quan, sản phẩm vẫn chưa sẵn sàng thương mại hóa. Công thức hiện tại chưa ổn định khi sử dụng trên móng tay, và ethanolamine có xu hướng bay hơi nhanh, khiến hiệu quả chỉ duy trì trong vài giờ.

Nhóm nghiên cứu đang tiếp tục thử nghiệm để tìm ra các hợp chất thay thế an toàn hơn, đồng thời cải thiện độ bền và hiệu suất của sản phẩm.

“Chúng tôi đang kiên trì thử nghiệm, loại bỏ những phương án không hiệu quả. Và khi làm đủ lâu, bạn sẽ tìm ra giải pháp thực sự”, nhà nghiên cứu Joshua Lawrence chia sẻ.

Nếu được hoàn thiện, loại sơn móng tay này hứa hẹn sẽ mang lại giải pháp tiện lợi, kết hợp giữa công nghệ và thẩm mỹ, cho hàng triệu người dùng thiết bị cảm ứng trên toàn thế giới.