Hình dung một cảnh tượng: nhà máy tự động dừng hoàn toàn vì một chiếc motor bị hỏng. Thay vì đợi tuần lễ để đơn hàng từ nước ngoài đến, khiến sản xuất bị gián đoạn và tốn kém, bây giờ bạn có thể in 3D một chiếc motor mới ngay tại chỗ trong vài giờ. Đó không phải là tưởng tượng nữa — đó là hiện thực mà các nhà khoa học MIT vừa chứng minh.
Một bước đột phá trong công nghệ in 3D
Vào tuần trước, nhóm nghiên cứu do Luis Fernando Velásquez-García dẫn dắt từ Phòng Thí Nghiệm Công Nghệ Vi Mô của MIT đã công bố một thành tựu ấn tượng: họ thành công in 3D một chiếc motor điện tuyến tính hoàn chỉnh chỉ trong khoảng 3 giờ, với chi phí nguyên liệu chỉ 50 xu. Con số đó nghe có vẻ quá tốt để là sự thật, nhưng nó lại chính là sự thật.
Điều làm nên sức mạnh của công nghệ này là gì? Hệ thống in 3D đa vật liệu của MIT có khả năng xử lý nhiều loại vật liệu khác nhau — từ những vật liệu dẫn điện cho đến những vật liệu từ tính — tất cả trong một quy trình in duy nhất. Đó là một bước nhảy vọt so với các hệ thống in 3D hiện tại, vốn thường chỉ có thể chuyển đổi giữa hai loại vật liệu cùng dạng.
Giải quyết những thách thức kỹ thuật phức tạp
Để làm được điều này, các nhà khoa học phải vượt qua những rào cản kỹ thuật khá khó khăn. Họ lắp đặt bốn bộ đầu in (extruders) khác nhau lên một chiếc máy in 3D, mỗi bộ được thiết kế riêng để xử lý một dạng vật liệu khác nhau.
Thách thức nằm ở chỗ: 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 những vật liệu dẫn điện hiệu suất cao lại có dạng mực và cần một hệ thống áp suất riêng. Mỗi loại vật liệu đều có yêu cầu kỹ thuật khác nhau, và việc kết hợp chúng một cách "liền mạch" vào một nền tảng duy nhất là một bài toán rất phức tạp.
Để đảm bảo mỗi lớp vật liệu xếp chồng lên nhau một cách chính xác, nhóm sử dụng các cảm biến chiến lược và một khung điều khiển độc đáo. Ngay cả sự lệch nhỏ nhất cũng có thể làm hỏng chiếc motor, nên sự chính xác ở đây là tối quan trọng.
Một chiếc motor vượt trội với chi phí tối thiểu
Chiếc motor mà MIT in ra được so sánh với những loại motor tuyến tính thông thường được sử dụng trong robot lấy-đặt, hệ thống quang học, và băng chuyền hành lý. Kết quả? Chiếc motor in 3D có thể tạo ra sức di chuyển gấp nhiều lần so với những loại động cơ thông thường, dù chúng phải trải qua những quá trình sản xuất phức tạp hơn.
Sau khi in xong, họ chỉ cần thực hiện một bước xử lý cuối cùng — từ hóa các vật liệu từ tính — để motor hoạt động hoàn toàn bình thường.
Tương lai sản xuất sắp thay đổi
Velásquez-García chia sẻ với MIT News rằng đây chỉ mới là khởi đầu. Công nghệ này có tiềm năng thay đổi cách chúng ta sản xuất mọi thứ — từ linh kiện điện tử cho robot, phương tiện giao thông, cho đến thiết bị y tế. Thay vì phụ thuộc vào chuỗi cung ứng toàn cầu, các công ty có thể sản xuất linh kiện tùy chỉnh ngay tại chỗ, giảm thiểu chất thải và tăng tốc độ.
Bước tiến này không chỉ là một thành tựu khoa học — nó là một lời hứa về một tương lai sản xuất thông minh hơn, nhanh hơn, và bền vững hơn. Những ngày tháng chờ đợi linh kiện thay thế có thể sắp kết thúc.
Nguồn: Good News Network
