Các nhà nghiên cứu từ Đại học Penn State mới đây đã phát triển một thiết bị đeo nhỏ gọn, kích thước tương đương một miếng băng dính, có khả năng đọc được cảm xúc của người sử dụng, ngay cả khi họ cố tình giấu đi cảm xúc. Thiết bị này dán lên da và sử dụng cảm biến để phát hiện các phản ứng sinh lý, như nhiệt độ da và mồ hôi, từ đó giúp phân tích và xác định loại cảm xúc mà người đeo đang trải qua.
Trong các thử nghiệm, thiết bị này đạt độ chính xác lên tới 89% trong việc xác định cảm xúc của người dùng - một tỷ lệ chính xác cao hơn nhiều so với việc chỉ quan sát biểu cảm khuôn mặt.
Các nhà nghiên cứu cho rằng phát hiện này sẽ hữu ích cho các bác sĩ, đặc biệt trong việc giúp họ hiểu rõ hơn về tình trạng tâm lý của những bệnh nhân không thể hiện cảm xúc rõ ràng, hoặc những người đang cố giấu đi cảm xúc thực sự của mình. Kết quả nghiên cứu này đã được công bố trong tạp chí Nano Letters vào cuối tháng trước.
“Công nghệ này có thể hỗ trợ những người gặp khó khăn trong việc đối mặt với sức khỏe tâm lý, nhưng lại không thể chia sẻ những cảm xúc thật sự với người khác hoặc thậm chí là với chính bản thân họ,” Yangbo Yuan, sinh viên tiến sĩ tại Đại học Penn State và là đồng tác giả của nghiên cứu, chia sẻ.
Nhóm nghiên cứu đã phát triển một thiết bị “cảm biến đa mô thức”, có khả năng thu thập nhiều tín hiệu sinh lý cùng lúc mà không bị nhiễu. Thiết bị này được làm từ các lớp kim loại mỏng như platinum và nhôm, giúp nó có thể tiếp tục thu thập dữ liệu trong thời gian thực dù có bị uốn cong hay kéo giãn. Bên trong thiết bị là một viên pin lithium-ion có thể sạc lại, cung cấp năng lượng cho các cảm biến hoạt động.
Khi được dán lên da, các cảm biến trong thiết bị theo dõi các thay đổi về nhiệt độ da, nhịp tim, độ ẩm (thông qua mồ hôi) và độ bão hòa oxy trong máu. Những yếu tố này có thể phản ánh các phản ứng cảm xúc của người đeo.
Ví dụ, nhiệt độ da tăng có thể báo hiệu sự ngạc nhiên hoặc tức giận, trong khi giảm nhiệt độ có thể chỉ ra hạnh phúc, sợ hãi hoặc buồn bã. Đồng thời, mồ hôi và nhịp tim tăng cao cũng thường xuất hiện khi cơ thể phản ứng với nỗi sợ hãi. Mặc dù từng tín hiệu riêng lẻ chỉ cung cấp một cái nhìn hạn chế, nhưng việc kết hợp nhiều dữ liệu sinh lý này lại mang đến bức tranh rõ ràng và chính xác hơn về trạng thái cảm xúc của người đeo.
Dữ liệu sinh lý thu thập được từ thiết bị sẽ được số hóa và truyền đến điện thoại di động hoặc đám mây. Một mô hình học máy được xây dựng đặc biệt sẽ phân tích những dữ liệu này để dự đoán cảm xúc mà người đeo đang trải qua. Toàn bộ quá trình này diễn ra gần như ngay lập tức, giúp bác sĩ có thể theo dõi và hiểu được cảm xúc của bệnh nhân trong môi trường lâm sàng.
Trong thử nghiệm với tám tình nguyện viên, các nhà nghiên cứu yêu cầu người tham gia thể hiện các biểu cảm khuôn mặt mô phỏng cảm xúc như hạnh phúc, sợ hãi, buồn bã, tức giận và ghê tởm. Thiết bị đã thành công trong việc nhận diện cảm xúc với độ chính xác lên đến 92,28%. Điều đáng chú ý là, ngay cả khi người tham gia không cố tình biểu lộ cảm xúc qua khuôn mặt, thiết bị vẫn xác định được phản ứng cảm xúc của họ với độ chính xác 88,83%.
“Dựa vào biểu cảm khuôn mặt để hiểu cảm xúc có thể dẫn đến hiểu lầm,” giáo sư Huanyu “Larry” Cheng, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết. “Con người thường không bộc lộ cảm xúc thật sự của mình, vì vậy chúng tôi kết hợp phân tích biểu cảm khuôn mặt với các tín hiệu sinh lý quan trọng khác, điều này sẽ giúp nâng cao hiệu quả trong việc giám sát và hỗ trợ sức khỏe tâm lý.”
Mặc dù thiết bị này vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm, nhưng các nhà nghiên cứu tin rằng nó có thể trở thành công cụ hữu ích giúp các bác sĩ hiểu rõ hơn về tình trạng cảm xúc của bệnh nhân, đặc biệt là những người không thể giao tiếp bằng lời. Các dấu hiệu sớm của vấn đề sức khỏe tâm lý, vốn có thể bị bỏ qua, sẽ giúp các bác sĩ có thêm thời gian can thiệp và hỗ trợ trước khi tình trạng trở nên nghiêm trọng.
Mack DeGeurin là một phóng viên công nghệ của Popular Science (PopSci). Bài viết được đăng trên PopSci vào ngày 22/04/2025.
Popular Science là tạp chí khoa học nổi tiếng của Mỹ, được xuất bản từ năm 1872. Tạp chí cung cấp thông tin về các phát minh, nghiên cứu và tiến bộ trong các lĩnh vực như công nghệ, sinh học, vũ trụ học và môi trường, với cách tiếp cận dễ hiểu, giúp người đọc phổ thông tiếp cận kiến thức khoa học một cách sinh động và hấp dẫn.
Biên dịch: Thu Hoài
