Công nghệ in 3D DISH đột phá: Tạo vật thể phức tạp chỉ trong 0,6 giây với độ chính xác cao

Nhóm nghiên cứu tại Đại học Thanh Hoa, Trung Quốc, vừa công bố một bước tiến mới trong ngành sản xuất bồi đắp với công nghệ in 3D mang tên DISH. Giải pháp này cho phép chế tạo các cấu trúc phức tạp kích thước milimet chỉ trong 0,6 giây, giải quyết bài toán cân bằng giữa tốc độ và độ chính xác vốn là rào cản lớn của công nghệ in 3D truyền thống.

Nguyên lý quang học tính toán thay đổi cuộc chơi

In 3D truyền thống thường dựa trên phương pháp quét từng điểm hoặc từng lớp, khiến việc sản xuất các vật thể nhỏ nhưng tinh xảo tốn hàng giờ đồng hồ. Viện sĩ Dai Qionghai cùng các cộng sự đã tiếp cận vấn đề thông qua quang học tính toán. Thay vì chỉ thu nhận thông tin, nhóm nghiên cứu đã tận dụng khả năng kiểm soát các trường ánh sáng ba chiều để tạo hình vật thể.

Sau 5 năm nghiên cứu, nhóm chuyên gia đã vượt qua nhiều trở ngại trong việc điều chỉnh trường ánh sáng đa chiều ở tốc độ cao. Kết quả là công nghệ DISH có thể chiếu chính xác cường độ ánh sáng 3D vào vật liệu in trong thời gian cực ngắn, loại bỏ hoàn toàn các chuyển động cơ học phức tạp hoặc việc phải quét từng lớp vật liệu.

Thông số kỹ thuật và ưu điểm vượt trội

Công nghệ DISH thiết lập những cột mốc ấn tượng về hiệu suất sản xuất. Theo kết quả thử nghiệm được công bố trên tạp chí Nature, hệ thống đạt tốc độ in ấn lên tới 333 milimet khối mỗi giây. Đáng chú ý, dù tốc độ cực nhanh, độ phân giải tối thiểu vẫn duy trì ở mức 12 micromet, đảm bảo độ chi tiết sắc nét cho các linh kiện siêu nhỏ.

Bên cạnh hiệu suất, DISH còn tối giản hóa quy trình vận hành. Hệ thống chỉ yêu cầu một hộp chứa vật liệu với bề mặt quang học phẳng và hoàn toàn đứng yên trong suốt quá trình thực hiện. Điều này không chỉ giúp loại bỏ các sai số do chuyển động cơ học độ phân giải cao gây ra mà còn giảm bớt sự phức tạp trong thiết kế cấu trúc máy in.

Tiềm năng ứng dụng trong công nghiệp công nghệ cao

Viện sĩ Dai Qionghai nhận định công nghệ DISH mang tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong sản xuất hàng loạt các linh kiện điện tử tinh vi. Cụ thể, giải pháp này có thể tối ưu hóa quy trình chế tạo thiết bị điện toán quang tử, module camera trên điện thoại di động và các linh kiện phần cứng máy tính như module RAM hoặc các bộ phận có bề mặt cong phức tạp.

Trong tương lai không xa, phạm vi ứng dụng của DISH dự kiến sẽ mở rộng sang các lĩnh vực đòi hỏi độ tùy biến và chính xác sinh học cao như robot siêu nhỏ, thiết bị điện tử linh hoạt và các mô hình mô sinh học. Đây được xem là bước ngoặt quan trọng giúp công nghệ in 3D đáp ứng kịp thời các yêu cầu khắt khe trong nghiên cứu khoa học và sản xuất công nghiệp hiện đại.