In 3D đồ nội thất trong vài phút bằng kim loại lỏng

Nhóm chuyên gia MIT phát triển công nghệ in 3D nhanh gấp 10 lần các quy trình in 3D kim loại tương tự, dù vẫn hạn chế về thẩm mỹ.

Quá trình in 3D các bộ phận của đồ nội thất bằng kim loại lỏng. (Video: MIT).

Trong nghiên cứu mới, Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) in 3D các bộ phận đồ nội thất như khung và chân bàn, chân ghế bằng kim loại lỏng, thu được những bộ phận chắc chắn chỉ sau vài phút, Design Boom hôm 26/1 đưa tin. Quá trình in bắt đầu bằng việc phun kim loại lỏng, cụ thể là nhôm, theo hình dạng được thiết kế từ trước. Kim loại lỏng nhanh chóng cứng lại và thành hình.

Các nhà nghiên cứu cho biết, công nghệ in kim loại lỏng (LMP) cho phép in 3D nhanh gấp 10 lần so với những quy trình in 3D kim loại tương tự. Việc nấu chảy kim loại cũng có thể hiệu quả hơn một số phương pháp khác, vì kim loại dễ kiếm hơn với lượng phế liệu dồi dào có thể đem tái chế.

LMP rất triển vọng nhưng cũng có những hạn chế, theo phó giáo sư Skylar Tibbits tại Khoa Kiến trúc thuộc MIT, thành viên nhóm nghiên cứu. Ví dụ, công nghệ này giúp in nhanh những vật thể lớn, nhưng độ phân giải và thẩm mỹ không cao. Vật thể sau khi in bộc lộ rõ bề mặt thô ráp và không đồng đều.

Công nghệ in kim loại lỏng cho phép in 3D nhanh gấp 10 lần so với những quy trình in 3D kim loại tương tự.

"Nhưng phần lớn những thứ được xây dựng trong thế giới con người như bàn ghế và tòa nhà không cần độ phân giải quá cao. Trong khi đó, tốc độ, quy mô, sự lặp lại và mức tiêu thụ năng lượng đều là những thông số quan trọng", Skylar Tibbits cho biết.

Nhóm nhà khoa học MIT cũng chế tạo một cỗ máy có thể nấu chảy nhôm, giữ kim loại lỏng này, sau đó phun ra từ vòi gốm theo hình dạng thiết kế sẵn. "Nhôm nóng chảy sẽ phá hủy gần như mọi thứ trên đường đi. Ban đầu, chúng tôi dùng vòi phun bằng thép không gỉ, sau đó chuyển sang titan và cuối cùng chọn gốm. Nhưng kể cả vòi phun bằng gốm cũng có thể bị tắc vì nhiệt không phải lúc nào cũng đồng đều ở đầu vòi", Zain Karsan, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại ETH Zurich, cho biết.

LMP giúp in 3D nhanh các bộ phận của đồ nội nội thất và vật thể khác bằng kim loại lỏng. Vì nhôm nóng chảy nguội đi chỉ sau vài phút nên người dùng có thể sử dụng ngay các sản phẩm vừa chế tạo. Nhóm nghiên cứu cũng nhận thấy, lượng nhôm mà họ nấu chảy càng lớn thì máy in có thể hoạt động càng nhanh. Trong tương lai, họ muốn tìm cách giữ nhiệt độ ổn định trong vòi phun và ngăn kim loại lỏng dính lại, đồng thời tạo ra dòng chảy vật liệu tốt hơn và tìm kiếm các giải pháp thiết kế giúp tăng sự đồng đều và nhẵn mịn cho sản phẩm.