Thư viện Nguồn Tin KH&CN Tài nguyên là trí thức
DLP (xử lý ánh sáng kỹ thuật số) là công nghệ 3D được sử dụng rộng rãi trong cả ứng dụng công nghiệp và nha khoa. Công nghệ DLP hoạt động bằng cách sử dụng ánh sáng để biến đổi nhựa thành một chi tiết rắn. Thử thách lớn nhất khi sử dụng phương pháp trong 3D này là loại nhựa cần có tốc độ chậm, gần giống như nước, để hoạt động bình thường với độ phân giải cao. Rất nhiều polyme hữu ích trong DLP ở dạng rắn hoặc quá nhanh, nên cần có môi trường để pha chế độ đặc biệt. Tuy nhiên, phần mở rộng môi trường cũng có nhược điểm lớn như làm cho kích thước sau khi in không chuẩn do chi tiết được thu lại (lên đến 30%) cùng với kết quả dư (căng thẳng dư) xuất hiện khi phân vùng môi trường hơi.
Để giải quyết vấn đề điểm trên, các nhà nghiên cứu tại Đại học Duke đã phát hiện ra một loại polyme mới không cần dung môi cho DLP. Ngoài ra, công việc không sử dụng môi trường cũng giúp cải thiện các đặc tính học tập của chi tiết trong khi vẫn duy trì khả năng phân tích sinh học trong cơ thể.
Vì vật liệu polyme mới là một trong những loại nhựa đầu tiên không chứa môi trường phân, có thể được sử dụng trong DLP, nên nhóm nghiên cứu muốn thử nghiệm các đặc tính của các chi tiết được tạo ra từ vật liệu này. Kết quả cho thấy các bộ phận thử nghiệm không bị thu hồi hoặc biến dạng và nhìn chung là chắc chắn và bền vững hơn so với các chi tiết được tạo ra bằng vật liệu polyme chứa môi trường phân bón. Đây là một trong những bằng chứng đầu tiên của tôi về việc tăng cường các tính năng cơ sở học bằng cách loại bỏ việc sử dụng môi trường trong 3D DLP để tạo nên các polyme có thể phân hủy.
Để tạo ra loại polyme mới, nhóm nghiên cứu đã phân tích cấu trúc và đặc tính của các loại nhựa hiện có thực hiện một số thử nghiệm phát triển phòng thí nghiệm, đồng thời sửa đổi các chuỗi monome và độ dài theo phương pháp thực nghiệm từng bước để có được các polyme có tốc độ chậm như mong đợi. Về cơ bản, các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp “đoán và kiểm tra”, điều chỉnh các monome hoặc “công thức” của polyme cho đến khi tìm ra kết quả hiệu quả.
Quá trình này không hoàn toàn khác với việc nấu một bữa ăn, bao gồm việc trộn các thành phần cụ thể, mô-đun nóng, sau đó kiểm tra kết quả để đến khi đạt được mục tiêu mong đợi. Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm khoảng 60 cách kết hợp khác nhau trước khi tạo ra sản phẩm như ý.
Mục tiêu cuối cùng mà nhóm nghiên cứu hướng dẫn là áp dụng kỹ thuật này để cho ra đời các mô cấy y tế có thể phân tích sinh học. Một số vật liệu sử dụng chế độ tạo mô y tế tạm thời không thể phân hủy và cần phải khoa học nhiều lần, không chỉ để ghép mà còn lại để loại bỏ chúng. Thông qua nghiên cứu, các tác giả đặt mục tiêu phát triển các mô phân tích sinh học thông qua các quá trình tự nhiên của cơ thể.
Thiết bị tạo từ vật liệu trong 3D không chứa môi trường phân tích, có thể được ghép và thiết kế để phân hủy tự động theo thời gian, nên không cần phải thuật toán để gỡ bỏ thiết bị. Vật liệu mới cũng có thể được sử dụng để làm tạm thời vết nứt vết thương hoặc trong các ứng dụng robot cần vật liệu ứng dụng và có thể phân tách.
Theo: vista.gov.vn
