Công nghệ in 3D đột phá từ MIT: Reinforce in 3D giúp vật liệu tái chế bền hơn 70%

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại MIT đã phát triển một bộ công cụ mới mang tên SustainaPrint, nhằm giải quyết một vấn đề lớn trong in 3D: vật liệu in thân thiện với môi trường thường yếu hơn so với vật liệu gốc. Bộ công cụ này hứa hẹn sẽ tạo ra các vật thể in 3D bền chắc bằng cách sử dụng chủ yếu các vật liệu thân thiện với môi trường.

Kết hợp vật liệu: Tăng cường độ bền cho vật liệu in 3D

Phần lớn việc in 3D ngày nay được thực hiện bằng nhựa gốc dầu mỏ, một vật liệu mạnh mẽ nhưng không thân thiện với môi trường. Mặc dù có các loại sợi in làm từ vật liệu tái chế hoặc có thể phân hủy sinh học, chúng lại giòn và thiếu độ bền cơ học cần thiết.

SustainaPrint giải quyết vấn đề này bằng cách kết hợp cả hai loại vật liệu. Phần mềm của hệ thống phân tích mô hình 3D để dự đoán các khu vực sẽ chịu nhiều ứng suất nhất. Sau đó, nó sẽ tăng cường các khu vực quan trọng này bằng một lượng nhỏ vật liệu hiệu suất cao, trong khi phần còn lại của cấu trúc được in bằng nhựa tái chế.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng, chỉ cần sử dụng 20% vật liệu mạnh cho các khu vực chịu lực, vật thể cuối cùng có thể đạt tới 70% độ bền của một vật thể được in hoàn toàn bằng nhựa mạnh. Thậm chí, trong một số thử nghiệm, các bộ phận được gia cố còn bền hơn các bộ phận cùng loại được làm hoàn toàn bằng vật liệu mạnh.

Hướng tới sự bền vững và mở rộng cộng đồng

Để làm cho công nghệ này dễ tiếp cận hơn, nhóm đã tạo ra một bộ công cụ thử nghiệm DIY, cho phép người dùng đánh giá độ bền và cải thiện tính toàn vẹn cấu trúc của các mô hình của họ trước khi in. Họ cũng có kế hoạch biến SustainaPrint thành mã nguồn mở.

Maxine Perroni-Scharf, nghiên cứu sinh tiến sĩ MIT và tác giả chính của dự án, chia sẻ: “Hy vọng của chúng tôi là SustainaPrint có thể được sử dụng trong môi trường sản xuất công nghiệp và phân tán, nơi nguồn vật liệu địa phương có thể khác nhau về chất lượng và thành phần“.

Phát minh này không chỉ là một bước tiến lớn trong công nghệ in 3D mà còn mở ra một hướng đi bền vững hơn cho ngành sản xuất, giúp giảm thiểu rác thải nhựa và thúc đẩy một nền kinh tế tuần hoàn.