Láng giềng Việt Nam tạo đột phá chưa từng có: Ra mắt công nghệ in 3D 'thần tốc' trong chưa đầy 1 giây

Trong những năm gần đây, công nghệ in 3D phát triển với tốc độ nhanh chóng. Tuy nhiên, lĩnh vực này vẫn đối mặt với một nghịch lý quen thuộc khi muốn đạt độ chính xác cao thì phải chấp nhận thời gian chế tạo kéo dài, còn nếu ưu tiên tốc độ thì mức độ chi tiết lại giảm sút.

Giờ đây, nhóm nghiên cứu tại Đại học Thanh Hoa cho biết họ đã giải quyết được bài toán này.

Khác với phương pháp in từng điểm hoặc từng lớp truyền thống, kỹ thuật mới này sử dụng trường ánh sáng 3 chiều để tạo ra cấu trúc rắn 3D gần như tức thì.

Theo công bố, hệ thống có thể in các vật thể phức tạp, kích thước milimet chỉ trong 0,6 giây, đồng thời vẫn giữ được độ chi tiết cao với kích thước đặc trưng nhỏ tới 12 micromet.

Công nghệ này mang đến giải pháp đột phá cho các lĩnh vực như y sinh và công nghệ nano, khi xóa bỏ việc đánh đổi giữa tốc độ và độ chính xác. Ứng dụng tiềm năng bao gồm điện tử linh hoạt, robot siêu nhỏ và mô hình mô sinh học có độ chi tiết cao.

In 3D siêu tốc

Nhóm nghiên cứu đã phát triển phương pháp mang tên "Công nghệ tổng hợp số các trường ánh sáng toàn ký không kết hợp" (DISH), một bước tiến trong lĩnh vực chế tạo bồi đắp thể tích (VAM).

Nếu máy in 3D truyền thống hoạt động như một người thợ xây kiên nhẫn, đặt từng lớp vật liệu mỏng chồng lên nhau, thì DISH giống như một máy chiếu công nghệ cao.

Hệ thống sử dụng trường ánh sáng 3 chiều để “điêu khắc” toàn bộ vật thể 3D trong một bể nhựa cùng lúc, không cần cánh tay cơ khí hay vòi phun chuyển động, cũng không phải chờ từng lớp khô lại.

Phương pháp này sử dụng một kính tiềm vọng quay tốc độ cao để chiếu ánh sáng từ nhiều góc độ, loại bỏ nhu cầu xoay vật liệu vật lý. Đồng thời, hệ thống tối ưu hóa lặp lại các ảnh 3 chiều ở nhiều góc khác nhau, duy trì độ phân giải 19 micromet trong phạm vi 1cm – vượt xa giới hạn độ sâu trường ảnh của ống kính thông thường.

Nhờ đó, công nghệ có thể tạo hình toàn bộ vật thể cỡ milimet với độ chính xác cực cao chỉ trong chưa đầy một giây, dù vật liệu đứng yên hay di chuyển trong dòng chất lỏng.

Bước tiến này có thể thúc đẩy lĩnh vực công nghệ cao, cho phép sản xuất hàng loạt các linh kiện phức tạp như mô-đun camera smartphone hoặc thành phần cho máy tính quang tử.

Trong y học, công nghệ cho phép tạo nhanh các mô hình mô sinh học có độ phân giải cao. Trong robot học, nó mở đường cho việc phát triển robot siêu nhỏ và thiết bị điện tử linh hoạt với cấu trúc cong phức tạp.