Đột phá công nghệ in 3D: In vật thể milimet chỉ trong 0,6 giây
Một nhóm nghiên cứu từ Đại học Thanh Hoa, Trung Quốc, vừa công bố phát triển thành công công nghệ in 3D mới mang tên DISH, cho phép in các vật thể phức tạp có kích thước milimet với độ phân giải cao chỉ trong vòng 0,6 giây. Đây được xem là bước tiến vượt bậc trong lĩnh vực in 3D, vốn từ lâu đối mặt với thách thức cân bằng giữa tốc độ và độ chính xác.
Giải quyết bài toán tốc độ và độ chính xác
Công nghệ in 3D truyền thống thường mất hàng chục phút, thậm chí hàng giờ, để in các vật thể có kích thước milimet với độ phân giải cao. Điều này gây khó khăn trong việc đáp ứng nhu cầu nghiên cứu khoa học và sản xuất công nghiệp đòi hỏi tốc độ nhanh. Dai Qionghai, viện sĩ Viện hàn lâm Kỹ thuật Trung Quốc, đã dẫn dắt nhóm nghiên cứu tập trung vào lĩnh vực quang học tính toán để tìm ra giải pháp.
Nhóm nghiên cứu phát hiện rằng quang học tính toán không chỉ có khả năng thu nhận thông tin trường ánh sáng mà còn có thể điều khiển các trường ánh sáng ba chiều để xây dựng vật thể 3D. Phát hiện này mở ra hướng đi mới để cải tiến công nghệ in 3D, và kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature trong tuần này.
Công nghệ DISH: Tốc độ và hiệu quả vượt trội
Sau 5 năm nghiên cứu, nhóm chuyên gia đã vượt qua hàng loạt thách thức kỹ thuật, bao gồm việc điều chỉnh các trường ánh sáng đa chiều với tốc độ cao, để phát triển thành công công nghệ in 3D DISH. Thí nghiệm cho thấy công nghệ mới này có thể chế tạo những cấu trúc phức tạp ở kích thước milimet chỉ trong 0,6 giây.
Ưu điểm nổi bật của DISH bao gồm:
- Kích thước cấu trúc tối thiểu in được là 12 micromet.
- Tốc độ in lên đến 333 milimet khối mỗi giây.
- Khắc phục hạn chế về tốc độ của phương pháp quét từng điểm hoặc từng lớp truyền thống.
- Yêu cầu hộp chứa vật liệu in đơn giản, chỉ cần một bề mặt quang học phẳng.
- Hộp chứa đứng yên trong suốt quá trình in, không đòi hỏi sự chuyển động với độ chính xác cao.
Theo Wu Jiamin, thành viên nhóm nghiên cứu, DISH cho phép chiếu chính xác sự phân bố cường độ ánh sáng 3D phức tạp trong thời gian cực ngắn, mang lại hiệu quả vượt trội so với các phương pháp in 3D hiện có.
Ứng dụng rộng rãi trong tương lai
Viện sĩ Dai Qionghai cho biết công nghệ DISH có tiềm năng ứng dụng cao trong quá trình sản xuất hàng loạt các linh kiện siêu nhỏ, bao gồm:
- Thiết bị điện toán quang tử.
- Module camera điện thoại.
- Bộ phận có góc nhọn và bề mặt cong phức tạp.
Trong tương lai, công nghệ này có thể được mở rộng ứng dụng sang các lĩnh vực phức tạp hơn như thiết bị điện tử linh hoạt, robot siêu nhỏ và mô hình mô sinh học độ phân giải cao. Đột phá này hứa hẹn sẽ cách mạng hóa ngành công nghiệp sản xuất và nghiên cứu khoa học, đặc biệt trong bối cảnh nhu cầu về các linh kiện nhỏ gọn và chính xác ngày càng tăng.
Nghiên cứu này không chỉ khẳng định vị thế của Trung Quốc trong lĩnh vực công nghệ tiên tiến mà còn mở ra những hướng phát triển mới cho ngành in 3D toàn cầu, với khả năng rút ngắn thời gian sản xuất và nâng cao hiệu quả công việc.
