Công nghệ in 3D sẽ làm thay đổi cả thế giới

Bên cạnh công nghệ nano, công nghệ in 3D đang là một trong những xu hướng phát triển mới của khoa học kỹ thuật.

Tóm tắt bài viết:

– Công nghệ in 3D đang là một trong những xu hướng phát triển mới của khoa học kỹ thuật.
– Nhờ công nghệ in 3D, chúng ta sẽ có thể chế tạo những đồ vật với giá thành rẻ hơn và thời gian ngắn hơn rất nhiều.
– Ứng dụng của công nghệ in 3D rất rộng rãi, từ xây dựng, thời trang, y học, đến các ngành công nghiệp như sản xuất ô tô, máy bay, vũ trụ.

Vào đầu những năm 1980, một kỹ sư tên là Chuck Hall đã có ý tưởng vô cùng đặc biệt về một chiếc máy có thể in các hình khối 3D. Ý tưởng lúc đó bị nhiều người coi là xa với, chỉ có trong những tác phẩm khoa học viễn tưởng. Tuy nhiên cho đến nay, công nghệ in 3D không chỉ trở thành hiện thực mà ứng dụng của nó còn vươn xa hơn những gì chúng ta có thể tưởng tượng.

1. Thiết kế quần áo

Có thể bạn không biết, trong show diễn Victoria’s Secret 2013, một phụ kiện lấp lánh cùng chiếc vương miện được người mẫu Lindsay Ellingson mang trên người chính là một trong những sản phẩm của công nghệ in 3D. Công nghệ in 3D hứa hẹn sẽ làm thay đổi ngành thời trang và may mặc trên toàn thế giới.

Theo nhà thiết kế thời trang Iris van Herpen, trong tương lai gần chúng ta sẽ sử dụng những máy quét trên cơ thể, sau đó sẽ tạo ra những mẫu quần áo phù hợp với mỗi người dựa vào công nghệ in 3D. Không chỉ vậy, người sử dụng có thể tùy chỉnh bộ quần áo theo ý thích của mình trên từng mm một cách chính xác. Bên cạnh đó, công nghệ in 3D cũng hứa hẹn sẽ làm thay đổi hoàn toàn ngành phụ kiện thời trang.

2. Chân tay giả giá rẻ

Với y học phát triển như hiện nay, những người không may mắn bị mất đi tay hoặc chân của mình đã có cơ hội hoạt động bình thường với những bộ chân tay giả có thể cử động linh hoạt. Tuy nhiên giá thành của chúng không hề rẻ, có thể lên đến hàng ngàn USD.

Với công nghệ in 3D, Mick Ebeling – giám đốc điều hành của công ty nghiên cứu Not Impossible Labs – đã lần đầu tiên tạo ra những bộ chân tay giả với chi phí chỉ khoảng 100 USD . Các nhà khoa học tại công ty thiết kế Autodesk và đại học Toronto đang phát triển một phần mềm cho phép quét các bộ phận của người khuyết tất, sau đó thiết kế những bộ phận thay thế sao cho phù hợp nhất với giá thành thấp.

3. Linh kiện thay thế cho mọi thứ

Các đồ điện tử, hay bất kỳ đồ vật nào xung quanh chúng ta đều có thể bị hỏng một vài bộ phận. Thông thường nếu không thể sửa chúng ta sẽ phải thay thế bằng những linh kiện mới. Tuy nhiên không phải lúc nào việc tìm kiếm và thay thế linh kiện cũng đơn giản, có thể do đồ vật đó của bạn đã quá cũ và không còn được sản xuất.

Tuy nhiên, với công nghệ in 3D mọi rắc rối này đều có thể được giải quyết dễ dàng. Giờ đây bạn có thể tải về các tập tin thiết kế của những linh kiện đó, sau đó sử dụng máy in 3D tại nhà để tạo ra một cái khác hoàn toàn mới để thay thế. Hiện nay, trên trang web Thingiverse có sẵn những bản thiết kế của hơn 2.500 linh kiện thay thế của tất cả mọi đồ vật từ tay quay trên cửa sổ xe, đồng hồ đeo tay hay một số linh kiện điện tử khác …

4.Thực phẩm

Không chỉ dừng lại ở việc chế tạo các đồ vật, công nghệ in 3D còn giúp bạn tạo ra những đồ ăn đặc biệt, trong đó có các loại kẹo. Tại triển lãm điện tử tiêu dùng Las Vegas năm ngoái, công ty 3D Systems đã lần đầu tiên giới thiệu một chiếc máy in 3D có thể sử dụng nguyên liệu là các loại socola, đường, vani và hương liệu để tạo ra nhiều loại kẹo có hình dạng thú vị khác nhau

Tuy nhiên đây cũng không phải công ty duy nhất sử dụng máy in 3D để tạo ra một loại thức ăn. Natural Machines cũng đã giới thiệu một chiếc máy in 3D được gọi là Foodini, có khả năng “in” ramì ống. Dovetailed là một công ty khác cũng đã giới thiệu công nghệ in 3D để tạo nên những loại trái cây với hương vị vô cùng đặc biệt.

5. Xây dựng

Một công ty xây dựng của Trung Quốc cho biết họ đã sử dụng công nghệ in 3D để xây những ngôi nhà. Họ sử dụng một máy in 3D khổng lồ để phun xi-măng và một loại vật liệu đã được tái chế thay thế cho các loại bê-tông thông thường dùng để xây nhà. Những ngôi nhà được xây bằng công nghệ 3D không có thiết kế quá đẹp và kích thước lớn, tuy nhiên giá thành của chúng khá rẻ, chỉ khoảng 5000 USD một căn. Bên cạnh đó, thời gian hoàn thành một ngôi nhà được xây bằng công nghệ in 3D rất nhanh, công ty này đã xây xong 10 ngôi nhà chỉ trong một ngày.

6. Chế tạo các cơ quan cấy ghép bên trong cơ thể

Các nhà khoa học đã tạo ra một bước đột phá lớn trong việc cấy ghép các cơ quan bên trong cơ thể con người bằng công nghệ in 3D, được gọi là bioprinting. Trong đó, các nhà khoa học đã lấy tế bào của người từ sinh thiết hay tế báo gốc, nhân bản chúng trong đĩa petit, sau đó sử dụng như một loại mực sinh học để tạo nên các cơ quan nội tạng của con người như tim, thận …

Các nhà khoa học hy vọng rằng bioprinting sẽ có thể sắp xếp các tế bào một cách chính xác để mô phỏng hoàn toàn các chức năng của các cơ quan bên trong cơ thể. Các cơ quan nhân tạo này có thể được sử dụng để thử nghiệm thuốc, hay thậm chí có thể dùng để cấy ghép thay thế những cơ quan thật. Nếu các cơ quan này được tạo ra từ các tế bào gốc của bệnh nhân, nó sẽ ít có nguy cơ bị đào thải bởi hệ miễn dịch của người đó.

7. Sản xuất ô tô

Các linh kiện ô tô được chế tạo bằng công nghệ in 3D đã được sử dụng một thời gian, tuy nhiên kỹ sư Jim Kor và các đồng nghiệp của mình đã có một ý tưởng táo bạo hơn khi chế tạo nguyên một chiếc ô tô bằng công nghệ in 3D. Chiếc xe được sản xuất năm 2013, có hai bánh và có thể chở được hai hành khách, với các chi tiết được làm chủ yếu từ nhựa nhờ máy in 3D. Chiếc xe được trang bị động cơ hybrid được làm bằng sắt.

Chiếc xe của kỹ sư Kim Kor.

Mặc dù chiếc xe của Jim Kor có thể chưa hoàn hảo, nhưng nó mở ra một hướng phát triển mới cho ngành sản xuất ô tô. Với công nghệ in 3D, những chiếc ô tô có thể được chế tạo từ loại vật liệu rẻ, nhẹ và bền không kém gì sắt thép, trong khi có thể dễ dàng gia công và tạo đường nét.

Mẫu concept của một chiếc xe được chế tạo bằng công nghệ in 3D.

8. Nghệ thuật

Không chỉ được ứng dụng trong khoa học và các ngành công nghiệp, công nghệ in 3D còn được các nghệ sĩ sử dụng để sáng tạo các tác phẩm nghệ thuật độc đáo. Họa sĩ Cosmo Wenman đã từng sử dụng một máy in 3D để tạo ra một bản sao vô cùng tỉ mỉ của tác phẩm điêu khắc nổi tiếng “Head of a Horse of Selene”.

Ông đã sử dụng máy in 3D để tạo ra các phần khác nhau của khuôn mặt bức tượng, sau đó ghép chúng lại bằng keo và sơn màu đá cẩm thạch để mô phỏng lại tác phẩm nghệ thuật này. Trong tương lai, các tác phẩm nghệ thuật sẽ được số hóa và tất cả mọi người đều có thể tải về và tạo ra một bản sao hoàn hảo bằng máy in 3D, tất nhiên tất cả các tác phẩm này đều được làm từ nhựa.

9. Vũ khí

Năm 2013, một nhà thiết kế tại Texas đã chế tạo thành công một khẩu súng lục có thể bắn được đạn thật bằng công nghệ in 3D. Khẩu súng được làm từ nhựa, tuy nhiên có một số bộ phận được làm bằng kim loại vì nhà thiết kế này lo sợ nó sẽ trở thành một loại vũ khí có thể mang qua an ninh sân bay. Ứng dụng này của công nghệ 3D đem lại khá nhiều rủi ro, khi bất kỳ ai cũng có thể tải bản thiết kế trên mạng và chế tạo một khẩu súng cho mình.

Tuy nhiên các nhà quân sự lại cho đây là một phát minh hữu ích, khi giá thành chế tạo các loại vũ khí từ vật liệu thông thường rất cao. Việc sử dụng công nghệ in 3D sẽ giúp tạo ra những loại vũ khí mới giá rẻ và trong thời gian rất ngắn. Thậm chí người lính sẽ không phải mang vũ khí ra chiến trường, mà có thể sử dụng máy in 3D để tạo ra chúng ngay tại đó.

10. Công nghệ in 3D sẽ làm thay đổi cả thế giới

Bên cạnh công nghệ nano, công nghệ in 3D đang là một trong những xu hướng phát triển mới của khoa học kỹ thuật. Ứng dụng của nó là rất lớn, có thể thay đổi hoàn toàn cách thức chúng ta vẫn tạo ra các đồ vật hàng ngày. Bạn có thể tưởng tượng ra viễn cảnh mình sẽ đến một cửa hàng in ấn 3D với bản thiết kế trong tay để in ra một chi tiết của một vật gì đó, và chưa đến 5 phút bạn đã có chính xác cái mình cần trong tay rồi, bạn cảm thấy như thế nào?