Viện sĩ Dai Qionghai cùng nhóm nghiên cứu tại Đại học Thanh Hoa, Trung Quốc, vừa công bố một đột phá quan trọng trong lĩnh vực sản xuất bồi đắp. Công nghệ mới mang tên DISH (Deep-Integration of Surface Holography) cho phép chế tạo các vật thể 3D phức tạp ở kích thước milimet với tốc độ chỉ 0,6 giây, giải quyết bài toán cân bằng giữa tốc độ và độ chính xác vốn là thách thức lớn của ngành in 3D hiện nay. Nghiên cứu này đã chính thức được đăng tải trên tạp chí khoa học danh tiếng Nature.
Giải mã nguyên lý quang học tính toán của công nghệ DISH
Khác với các phương pháp truyền thống thường tốn hàng giờ để in các chi tiết nhỏ, công nghệ DISH tận dụng khả năng của quang học tính toán để kiểm soát các trường ánh sáng ba chiều. Thay vì thu nhận thông tin đơn thuần, nhóm nghiên cứu đã tìm cách điều chỉnh các trường ánh sáng đa chiều ở tốc độ cực cao để tạo hình vật thể. Phương pháp này cho phép chiếu chính xác sự phân bố cường độ ánh sáng 3D phức tạp vào vật liệu in trong thời gian cực ngắn.
Một số sản phẩm được in từ công nghệ in 3D DISH (Nguồn: Internet)
Ưu thế vượt trội về tốc độ và sự tinh gọn trong sản xuất
Các thử nghiệm thực tế cho thấy DISH đạt được những thông số kỹ thuật ấn tượng với tốc độ in ấn lên tới 333 milimet khối mỗi giây. Độ phân giải tối thiểu mà công nghệ này đạt được là 12 micromet, đảm bảo tính thẩm mỹ và công năng cho các linh kiện siêu nhỏ. Đáng chú ý, DISH loại bỏ hoàn toàn các hạn chế của phương pháp quét từng điểm hoặc từng lớp truyền thống, giúp quy trình diễn ra liên tục và nhanh chóng hơn.
Bên cạnh tốc độ, DISH còn tối ưu hóa về mặt phần cứng. Công nghệ này chỉ yêu cầu một hộp chứa vật liệu in đơn giản với bề mặt quang học phẳng, không cần các thiết kế cấu trúc đặc biệt hay chuyển động cơ học phức tạp. Trong suốt quá trình in, hộp chứa vật liệu hoàn toàn đứng yên, giúp loại bỏ các sai số do chuyển động gây ra và giảm thiểu chi phí vận hành máy móc.
Tiềm năng ứng dụng rộng mở trong ngành công nghệ cao
Theo Viện sĩ Dai Qionghai, công nghệ DISH mang lại tiềm năng ứng dụng khổng lồ trong việc sản xuất hàng loạt các linh kiện tinh vi. Cụ thể, công nghệ này có thể được dùng để chế tạo các thiết bị điện toán quang tử, module camera cho điện thoại thông minh, hoặc các linh kiện máy tính như module RAM. Khả năng xử lý các góc nhọn và bề mặt cong phức tạp giúp DISH trở thành công cụ đắc lực cho các ngành công nghiệp đòi hỏi độ chính xác tuyệt đối.
Trong tương lai, nhóm nghiên cứu kỳ vọng sẽ mở rộng phạm vi ứng dụng của DISH sang các lĩnh vực tiên tiến khác. Các lĩnh vực tiềm năng bao gồm sản xuất thiết bị điện tử linh hoạt, chế tạo robot siêu nhỏ và xây dựng các mô hình mô sinh học có độ phân giải cao phục vụ y tế. Đây được xem là bước tiến quan trọng, mở ra kỷ nguyên mới cho ngành sản xuất linh kiện siêu nhỏ trên toàn cầu.
PHỐ HỘI