Máy trợ thính, dụng cụ bảo vệ miệng, cấy ghép nha khoa và các cấu trúc được chế tạo riêng biệt khác thường là sản phẩm của công nghệ in 3D. Các cấu trúc này thường được tạo ra thông qua quá trình quang trùng hợp trong bể chứa.—Một hình thức in 3D sử dụng các mẫu ánh sáng để tạo hình và làm cứng nhựa, từng lớp một.
Quy trình này cũng bao gồm việc in các bộ phận hỗ trợ cấu trúc từ cùng một vật liệu để giữ sản phẩm cố định trong quá trình in.'Sau khi sản phẩm được in xong, các bộ phận hỗ trợ sẽ được loại bỏ thủ công và thường được vứt bỏ như chất thải không thể sử dụng được.
Các kỹ sư của MIT đã tìm ra cách bỏ qua bước hoàn thiện cuối cùng này, theo cách có thể tăng tốc đáng kể quá trình in 3D. Họ đã phát triển một loại nhựa có thể biến đổi thành hai loại chất rắn khác nhau, tùy thuộc vào loại ánh sáng chiếu vào nó: Ánh sáng cực tím làm cứng nhựa thành một chất rắn có độ bền cao, trong khi ánh sáng nhìn thấy biến cùng loại nhựa đó thành một chất rắn dễ hòa tan trong một số dung môi nhất định.
Nhóm nghiên cứu đã đồng thời chiếu tia cực tím theo các mô hình khác nhau lên loại nhựa mới để tạo thành cấu trúc chắc chắn, cũng như chiếu ánh sáng nhìn thấy theo các mô hình khác nhau để tạo thành cấu trúc.'Thay vì phải cẩn thận gỡ bỏ các giá đỡ, họ chỉ cần nhúng vật liệu in vào dung dịch hòa tan các giá đỡ, để lộ phần in UV chắc chắn bên trong.
Các thanh đỡ có thể hòa tan trong nhiều dung dịch an toàn thực phẩm, bao gồm cả dầu em bé. Điều thú vị là, các thanh đỡ thậm chí có thể hòa tan trong thành phần lỏng chính của nhựa ban đầu, giống như một viên đá trong nước. Điều này có nghĩa là vật liệu được sử dụng để in các thanh đỡ cấu trúc có thể được tái chế liên tục: Sau khi một cấu trúc được in xong, nó có thể được tái chế.'Khi vật liệu hỗ trợ tan ra, hỗn hợp đó có thể được trộn trực tiếp trở lại vào nhựa mới và được sử dụng để in bộ phận tiếp theo.—cùng với các chất nền có thể hòa tan của chúng.
Các nhà nghiên cứu đã áp dụng phương pháp mới này để in các cấu trúc phức tạp, bao gồm cả các hệ thống bánh răng chức năng và các mạng lưới phức tạp.
Thời gian đăng bài: 21/08/2025
