Nhóm MIT tạo ra máy in 3D dựa trên chip kích thước của một đồng xu, chữa bệnh chỉ bằng ánh sáng

Tuần này, in 3D và quang học silicon đã kết hợp theo cách thú vị. Các nhà nghiên cứu tại MIT đã phát triển một thiết kế in 3D mới trên một con chip, trở thành chiếc máy in 3D dựa trên chip đầu tiên trên thế giới. Chip này phát ra các chùm ánh sáng vào một hốc nhựa để tạo ra các thiết kế và sẽ được cải tiến để phát triển một máy in 3D hoàn toàn thể tích trên chip. Máy in không có bộ phận di động, sử dụng một loạt ăng-ten kích thước nanomet để chỉ hướng các chùm ánh sáng vào hốc nhựa nhỏ.

In 2 giây, chip có khả năng in các mẫu hai chiều như chữ cái. Chip này là một chip quang silic tùy chỉnh do đội ngũ thiết kế. Hệ thống này đang thay đổi hoàn toàn khái niệm về máy in 3D, theo lời Giáo sư Jelena Notaros, tác giả chính của bài nghiên cứu. Nó không còn là một chiếc hộp lớn trong phòng lab nữa, mà là một thiết bị cầm tay và di động.

Thật thú vị khi nghĩ về những ứng dụng mới có thể phát sinh từ công nghệ này và cách mà lĩnh vực in 3D có thể thay đổi. Một startup đang hướng tới việc in 3D các chip và giảm chi phí sản xuất tới 90%. Các nhà nghiên cứu MIT đã thành công trong việc in 3D với kính, tạo ra các cấu trúc mỏng gấp 10 lần sợi tóc người. Nhóm Notaros là một nhóm nghiên cứu liên ngành về quang học silicon và hóa học quang học, kết hợp các kết quả nghiên cứu trước đó từ MIT và các thử nghiệm khoa học bên ngoài.

Nhóm nghiên cứu đã tạo ra một chip quang có thể đặt trên đồng xu 25 cent của Mỹ, sử dụng các anten giống như trong dự án này. Họ đã chế tạo một loạt anten quang dày 160 nanomet trên chip bằng các phương pháp sản xuất truyền thống, và ánh sáng được điều hướng từ các anten bằng cách thay đổi tốc độ của tín hiệu quang vào mảng anten. Quang học silicon là một lĩnh vực mới trong sản xuất chip, cho phép chip máy tính truyền dữ liệu bằng ánh sáng thay vì điện tử.

Ngành công nghệ mới này đã thu hút sự chú ý của các công ty lớn và nhà sản xuất chip ở cả hai bờ Thái Bình Dương, với Trung Quốc và Mỹ đang đua nhau khai thác tiềm năng của công nghệ này. Nvidia đã phát triển nền tảng công tắc mạng dựa trên photon với khả năng kết nối 400 Tbs, trong khi AMD đang đẩy nhanh việc mua lại các công ty photonics tư nhân để theo kịp. Thiết kế chip photonic độc đáo này kết hợp với các loại nhựa photocurable mới được phát minh tại UT Austin, cứng lại khi tiếp xúc với các bước sóng ánh sáng nhất định.

Khi kết hợp, hai công nghệ này có thể tạo ra các hình dạng và thiết kế 3D in ấn đơn giản. Một tia laser từ bên ngoài vi mạch được chiếu qua mảng ăng-ten lên một tấm kính trong suốt chứa nhựa nhạy sáng. Các ăng-ten sau đó điều khiển tia laser chiếu vào nhựa theo thiết kế lập trình, tạo ra các đối tượng hai chiều. Bước tiếp theo của nhóm dự án là thiết kế một vi mạch mới, tùy chỉnh để cho phép in 3D thể tích vượt qua các hình dạng hai chiều hiện tại.

Mục tiêu này là phát triển một chip phát ra hologram ánh sáng khả kiến trong một giếng nhựa để cho phép in 3D thể tích chỉ trong một bước, đã được nêu trong bài nghiên cứu của nhóm công bố trên tạp chí Nature. Notaros bày tỏ sự hào hứng về việc tiếp tục hướng tới mục tiêu này. Tuy nhiên, liệu máy in thể tích ánh sáng một bước này có thành hiện thực hay không vẫn chưa rõ ràng. Lĩnh vực quang học silicon vẫn còn tương đối mới so với chip điện tử, và nghiên cứu trong lĩnh vực này vẫn đang tiếp tục.

Cách tiếp cận mới này trong in 3D bằng ánh sáng có thể trở thành một bước phát triển quan trọng, đặc biệt do vụ kiện giữa Bambu Labs và Stratasys đang đe dọa thị trường người đam mê, làm giảm khả năng bán các tính năng quan trọng như bàn xây dựng nóng. Theo dõi Toms Hardware trên Google News để cập nhật tin tức, phân tích và đánh giá mới nhất.

Hãy nhấn nút Theo dõi.

Nguồn: www.tomshardware.com/3d-printing/mit-team-creates-chip-based-3d-printer-the-size-of-a-coin-cures-resin-using-only-light-handheld-3d-printing-tech-enabled-by-silicon-photonics