Hình dung một nhà máy tự động đột ngột dừng hoạt động vì một chiếc motor bị hỏng. Thay vì chờ đợi hàng ngày, thậm chí hàng tuần để gọi linh kiện thay thế từ nơi xa xôi, các kỹ sư giờ đây có thể... in một cái mới ngay tại chỗ trong vài tiếng. Đó không phải là tưởng tượng nữa — các nhà khoa học từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) vừa chứng minh điều này là hoàn toàn khả thi.
Phát minh đột phá từ MIT
Vào tuần trước, đội nghiên cứu do tiến sĩ Luis Fernando Velásquez-García dẫn dắt đã công bố một nền tảng in 3D đa vật liệu có khả năng tạo ra những máy điện hoàn chỉnh chỉ trong một bước in. Điều đặc biệt nhất? Chi phí vật liệu chỉ khoảng 50 xu Mỹ.
Để chứng minh khả năng này, nhóm nghiên cứu đã chế tạo một động cơ tuyến tính 3D hoàn chỉnh — loại motor được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng như robot lấy-đặt, hệ thống quang học, và các băng chuyền hành lý sân bay. Từ lúc bắt đầu đến khi hoàn thành, quá trình chỉ mất khoảng 3 giờ.
Công nghệ "kỳ diệu" đằng sau đó
Tạo ra một máy điện không đơn giản như in một bức hình. Nó đòi hỏi phải kết hợp nhiều vật liệu khác nhau — một số dẫn điện để truyền tải dòng điện, một số có tính từ để tạo ra trường từ. Hầu hết các hệ thống in 3D hiện tại chỉ có thể xử lý hai loại vật liệu cùng dạng thức (như dây hay hạt).
Nhóm MIT đã phải tự thiết kế lại máy in từ đầu. Họ lắp đặt bốn đầu phun khác nhau, mỗi cái được tối ưu hóa để xử lý một loại vật liệu riêng biệt. Điều này không hề dễ dàng — vật liệu dẫn điện phải cứng lại mà không cần quá nhiều nhiệt hoặc tia UV (vì nó sẽ làm hỏng vật liệu điện môi), trong khi đó những vật liệu dẫn điện tốt nhất lại ở dạng mực phải được ép ra bằng áp lực.
"Chúng tôi phải kết hợp được nhiều cách thức khác nhau của cùng một phương pháp in — đó là thách thức kỹ thuật lớn," tiến sĩ Velásquez-García chia sẻ.
Kết quả vượt mong đợi
Động cơ được in ra không chỉ hoạt động tốt — nó còn hoạt động tốt hơn những động cơ tương tự được chế tạo bằng phương pháp truyền thống phức tạp hơn. Sau khi in xong, chỉ cần thực hiện một bước xử lý cuối cùng (từ hóa các vật liệu từ), máy motor đã sẵn sàng hoạt động.
Tương lai sáng lạn
Những gì MIT vừa chứng minh có ý nghĩa sâu sắc: thay vì phụ thuộc vào chuỗi cung ứng toàn cầu, các nhà máy có thể sản xuất linh kiện tại chỗ, giảm thiểu lãng phí, tiết kiệm chi phí, và loại bỏ độ trễ. Từ robot, phương tiện giao thông, cho đến thiết bị y tế — những thứ này có thể được chế tạo nhanh chóng theo yêu cầu.
"Đây chỉ là khởi đầu," tiến sĩ Velásquez-García nhấn mạnh. "Chúng ta có cơ hội thay đổi căn bản cách con người sản xuất các vật dụng."
Một bước nhỏ cho máy in 3D, nhưng một bước lớn cho tương lai sản xuất thế giới.
Bài viết dựa trên thông tin từ Good News Network
