BỘ CÔNG THƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH PHÁT TRIỂN MỘT SỐ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO

Thứ bảy, 21/09/2019 | 05:31 GMT+7

In thủy tinh bằng máy in 3D

Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã áp dụng thành công kỹ thuật in 3D trên thủy tinh chalcogen - loại vật liệu độc đáo thường được sử dụng để chế tạo các thành phần quang học hoạt động ở bước sóng của vùng hồng ngoại giữa. Khả năng in 3D trên chất liệu này mang lại hy vọng trong sản xuất các thành phần thủy tinh và sợi quang học phức tạp để chế tạo các thiết bị cảm biến giá rẻ, linh kiện viễn thông và thiết bị y tế mới.

Phương pháp mới, do nhà nghiên cứu Patrick Larochelle đến từ Trung tâm nghiên cứu Centre d'Optique, Photonique et Laser (COPL), tại trường Đại học Laval ở Canada và các đồng nghiệp đưa ra, dựa trên kỹ thuật hợp nhất lắng đọng. Trong đó, vật liệu sợi nhựa dẻo khi nung nóng chảy bị ép đùn từng lớp ra khỏi đầu phun của đầu in và được lắng đọng trên phôi gia công, tạo ra các vật thể 3D chi tiết. Yannick Ledemi, thành viên của nhóm nghiên cứu cho biết: "Công nghệ in 3D vật liệu quang học sẽ mở đường cho một kỷ nguyên mới về khả năng thiết kế và kết hợp các loại vật liệu, tạo ra các thành phần và sợi quang học của tương lai".

So với các loại thủy tinh khác, thủy tinh chalcogen chuyển sang trạng thái mềm ở nhiệt độ tương đối thấp. Do đó, nhóm nghiên cứu đã tăng nhiệt độ tối đa quá trình ép đùn của máy in 3D thương mại từ khoảng 260 độ C lên 330 độ C. Các sợi thủy tinh chalcogen được sản xuất bằng máy in 3D có kích thước tương tự như các sợi nhựa đang có mặt trên thị trường. Cuối cùng, máy in được lập trình để tạo ra hai mẫu với hình dạng và kích thước phức tạp. "Giải pháp mới của chúng tôi rất phù hợp với chất liệu thủy tinh chalcogen mềm. Tuy nhiên, bên cạnh đó, chúng tôi cũng đang nghiên cứu các phương pháp in thay thế các loại thủy tinh khác", nhà nghiên cứu Ledemi cho biết. “Công nghệ mới còn cho phép chế tạo các thành phần từ nhiều loại vật liệu. Thủy tinh cũng có thể được kết hợp với vật liệu polyme có tính chất dẫn điện hoặc quang học thích ứng để chế tạo ra các thiết bị in 3D đa chức năng".

Các nhà khoa học hiện đang tiếp tục nghiên cứu, cải thiện thiết kế của máy in để tăng hiệu suất. Họ cũng hy vọng trong tương lai sẽ chế tạo thành công thiết bị máy đùn cho phép in với chất liệu polyme để phát triển các thành phần đa vật liệu.

Ngọc Diệp (Theo https://techxplore.com)