Công nghệ in 3D đang dần hiện thực hóa ước mơ tạo ra mọi thứ theo ý muốn, từ các vật dụng đơn giản đến những cấu trúc phức tạp. Tuy nhiên, việc in 3D thủy tinh hay các vật liệu tương tự vẫn luôn là một thách thức lớn do những yêu cầu đặc thù về nhiệt độ và quy trình. Mới đây, các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã công bố một phương pháp đột phá, mở ra khả năng in 3D các cấu trúc giống thủy tinh ở nhiệt độ thấp hơn đáng kể, hứa hẹn mở rộng đáng kể ứng dụng của công nghệ này.
Các nhà khoa học MIT khám phá phương pháp in 3D cấu trúc giống thủy tinh
Theo thông tin từ Hackaday, các nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm Lincoln của MIT đã công bố chi tiết nghiên cứu mới nhất của họ trên website chính thức. Mặc dù việc in 3D thủy tinh là mục tiêu lâu dài, quá trình này trước đây gặp phải rào cản lớn: nhiệt độ xử lý cực cao, thường trên 1.000°C, để làm cứng vật liệu. Nhiệt độ cao này không chỉ đòi hỏi thiết bị chuyên dụng mà còn không tương thích với các vật liệu và linh kiện nhạy cảm với nhiệt.
Hình ảnh quy trình in 3D một cấu trúc giống thủy tinh do MIT phát triển
Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu MIT đã tìm ra giải pháp bằng cách kết hợp sodium silicate (thường được biết đến là “thủy tinh lỏng”) với các hạt nano vô cơ khác. Hỗn hợp đặc biệt này cho phép vật liệu được xử lý ở nhiệt độ chỉ 250°C, một mức nhiệt độ dễ quản lý hơn rất nhiều đối với hệ thống in 3D.
Phương pháp in 3D thủy tinh mới này mang lại nhiều ưu điểm vượt trội. Nó cho phép tạo ra các thiết kế phức tạp và độc đáo mà không thể đạt được bằng các kỹ thuật làm thủy tinh truyền thống. Vật liệu in ra có tính toàn vẹn cấu trúc tốt, khả năng chịu nhiệt đáng kể và độ co ngót thấp. Hiện tại, nhóm nghiên cứu vẫn đang tiếp tục nỗ lực tìm kiếm sự kết hợp vật liệu tối ưu để cải thiện “độ trong suốt quang học” của thủy tinh. Đồng thời, họ cũng đang khám phá các loại mực in khác có thể phản ứng với hóa chất và điện, mở ra vô số ứng dụng tiềm năng trong tương lai.
Công nghệ in 3D thủy tinh ở nhiệt độ thấp của MIT là một bước tiến quan trọng, mang lại hy vọng về khả năng tạo ra các vật thể giống thủy tinh một cách dễ dàng và linh hoạt hơn. Mặc dù còn cần thời gian để công nghệ này có thể tiếp cận rộng rãi, tiềm năng ứng dụng của nó trong nhiều lĩnh vực, từ đồ thủ công cho người có sở thích đến các thành phần công nghiệp chuyên biệt, là vô cùng lớn. Chúng ta hãy cùng chờ đợi những phát triển tiếp theo từ nghiên cứu đột phá này.
