Phương pháp in âm thanh trực tiếp bằng hình ảnh ba chiều và các sản phẩm được in (nguồn: Nature Communications).
Kỹ thuật này được gọi là in âm thanh trực tiếp bằng hình ảnh ba chiều (HDSP), kết quả của nghiên cứu đã được đăng tải trên Tạp chí Nature Communications. Kỹ thuật mới này dựa trên một phương pháp được giới thiệu vào năm 2022, trong đó các phản ứng hóa học âm thanh trong các vùng vi bọt - những bong bóng siêu nhỏ - tạo ra nhiệt độ và áp suất cực cao trong một phần nghìn tỷ giây để làm cứng nhựa thành các hoa văn phức tạp. Bằng cách tích hợp kỹ thuật vào hình ảnh ba chiều âm thanh, quá trình polymer hóa diễn ra nhanh hơn. Cho phép tạo ra các vật thể cùng lúc thay vì phải tạo từng phần nhỏ một (voxel-by-voxel). Để đảm bảo độ chính xác của hình ảnh mong muốn, hình ảnh ba chiều sẽ được giữ cố định trong vật liệu in. Bệ in được gắn vào một cánh tay robot, di chuyển theo mô hình đã được lập trình trước để tạo ra vật thể hoàn chỉnh.
Giáo sư Muthukumaran Packirisamy - người đứng đầu nghiên cứu cho biết, kỹ thuật này có thể cải thiện tốc độ in lên gấp 20 lần và đồng thời giảm năng lượng tiêu thụ. Giáo sư chia sẻ, nhóm nghiên cứu có thể chủ động thay đổi hình ảnh, hình dạng, kết hợp nhiều chuyển động và điều chỉnh vật liệu được in. Nhóm cũng có thể tạo ra các cấu trúc phức tạp hơn bằng cách điều chỉnh tốc độ cung cấp vật liệu để đạt được các cấu trúc yêu cầu.
Theo nhóm nghiên cứu, việc kiểm soát chính xác hình ảnh ba chiều âm thanh cho phép lưu trữ thông tin của nhiều hình ảnh trong một hình ba chiều duy nhất. Điều này có nghĩa là có thể in nhiều vật thể cùng một lúc tại các vị trí khác nhau trong cùng một không gian in. Công nghệ này hứa hẹn sẽ là bước đột phá trong nhiều lĩnh vực: từ tạo ra các cấu trúc mô phức tạp, hệ thống phân phối thuốc và tế bào đến các kỹ thuật kỹ thuật mô tiên tiến. Ứng dụng thực tế bao gồm tạo ra các dạng ghép da mới để cải thiện quá trình chữa lành và cung cấp thuốc chính xác hơn cho những liệu pháp cần các tác nhân trị liệu cụ thể tại các vị trí cụ thể.
Giáo sư Muthukumaran Packirisamy nhấn mạnh, vì sóng âm có thể xuyên qua bề mặt mờ đục, HDSP có thể được sử dụng để in bên trong cơ thể hoặc phía sau các vật thể rắn. Điều này có thể hữu ích trong việc sửa chữa các cơ quan bị hư hại hoặc các bộ phận tinh vi nằm sâu trong máy bay. Nhóm nghiên cứu tin rằng, HDSP có tiềm năng trở thành công nghệ thay đổi ngành công nghiệp.
TXB (theo Concordia University)