Đột phá công nghệ in 3D DISH: Tạo vật thể phức tạp chỉ trong 0,6 giây

Trong một nghiên cứu mới nhất được công bố trên tạp chí Nature, Viện sĩ Dai Qionghai cùng nhóm nghiên cứu tại Đại học Thanh Hoa, Trung Quốc, đã ra mắt công nghệ in 3D DISH (Digital Information Spatial Holography). Đây là giải pháp đột phá giúp giải quyết bài toán cân bằng giữa tốc độ và độ chính xác, vốn là thách thức lớn nhất của ngành in 3D trong nhiều thập kỷ qua.

Vượt qua giới hạn tốc độ của các phương pháp truyền thống

Từ trước đến nay, việc chế tạo các vật thể kích thước milimet với độ phân giải cao thường tiêu tốn hàng chục phút hoặc hàng giờ. Nguyên nhân chủ yếu nằm ở các phương pháp in truyền thống thường phải quét từng điểm hoặc chồng từng lớp vật liệu. Điều này khiến quy trình sản xuất bị kéo dài và khó đáp ứng được các yêu cầu nghiên cứu khoa học hay sản xuất công nghiệp cần sự nhanh chóng.

Nhóm nghiên cứu tại Đại học Thanh Hoa đã phát hiện ra rằng quang học tính toán không chỉ dừng lại ở việc thu nhận thông tin trường ánh sáng, mà còn có khả năng kiểm soát các trường ánh sáng ba chiều để tạo ra vật thể 3D. Nghiên cứu tiên phong này đã được công bố trên tạp chí Nature uy tín.

Một số sản phẩm được in từ công nghệ in 3D DISH (Nguồn: Internet)

Giải mã cơ chế vận hành của công nghệ DISH

Công nghệ DISH sử dụng kỹ thuật điều chỉnh các trường ánh sáng đa chiều ở tốc độ cao, cho phép chiếu chính xác sự phân bố cường độ ánh sáng 3D phức tạp trong thời gian cực ngắn. Điểm đặc biệt của DISH là không đòi hỏi các hệ thống hộp chứa vật liệu phức tạp hay các bộ phận chuyển động có độ chính xác cao thường thấy trên các máy in 3D cũ. Hộp chứa vật liệu trong hệ thống DISH hoàn toàn đứng yên, chỉ cần một bề mặt quang học phẳng để vận hành.

Dưới đây là các thông số kỹ thuật ấn tượng mà công nghệ này đạt được qua các thử nghiệm:

Tiềm năng ứng dụng từ linh kiện điện tử đến y sinh

Theo Viện sĩ Dai Qionghai, công nghệ DISH mang tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong việc sản xuất hàng loạt các linh kiện siêu nhỏ. Đáng chú ý là các thiết bị điện toán quang tử, module camera cho điện thoại di động và các linh kiện phần cứng máy tính như module RAM. Nhờ khả năng xử lý tốt các bộ phận có góc nhọn và bề mặt cong phức tạp, DISH vượt trội hơn hẳn các phương pháp đúc hay in lớp truyền thống.

Trong tương lai, phạm vi ứng dụng của DISH được kỳ vọng sẽ mở rộng sang các lĩnh vực công nghệ cao khác như chế tạo thiết bị điện tử linh hoạt, robot siêu nhỏ và các mô hình mô sinh học có độ phân giải cao phục vụ y học. Việc loại bỏ các hạn chế về cơ khí và tối ưu hóa bằng quang học tính toán giúp DISH trở thành một trong những công nghệ in 3D triển vọng nhất hiện nay.

Tuệ Nhân