Vật liệu in 4D sẽ giúp con người chinh phục không gian

Theo NASA chi phí để đưa các vật thể lên vũ trụ hiện nay rất tốn kém. Cụ thể, phải mất từ 9.000 USD đến 40.000 USD chỉ để mang một vật nặng 1 pound (0,453 kg) lên không gian.

Sở dĩ có sự chênh lệch về giá giữa các vật cùng trọng lượng khi đưa chúng lên không gian là vì thể tích thật mà vật đó sẽ chiếm trong khoang chứa đồ của tên lửa đẩy.

Chính vì thế, NASA đang tìm cách để có thể mang được những món đồ nhỏ gọn vànhẹ cân hơn lên không gian.

Một nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ Georgia đã trình làng một phát kiến có thể làm thay đổi mọi chuyện. Phương thức của nhóm khoa học trên gọi là in 4D tức một cấu trúc được in bằng máy in 3D và sẽ thay đổi hình dạng sau khi in (4D nghĩa là 3 chiều không gian và một chiều thời gian).

Clip thử nghiệm vật liệu in 4D củaViện Công nghệ Georgia:

Nhóm đã thành công khi in ra các cấu trúc vô định hình và chúng sẽ "phình to" ra khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, trở thành một cấu trúc hoàn toàn khác khi mới vừa được in ra.

Điều quan trọng là cấu trúc do Viện Công nghệ Georgia được chống đỡ bằng các dây cáp khiến chúng rất nhẹ, dễ ép thành kích thước theo mong muốn và cực kỳ bền chắc khi trở về hình dáng mong muốn.

Viện Công nghệ Georgia cho biết cấu trúc do họ sáng tạo hoàn toàn được in bằng máy in 3D. Sau khi in vật thểnằm bẹp xuống. Khi bị ngâm trong nước nóng 65 độ C vật thể bắt đầu bung ra.

Giáo sư Glaucio Paulino cho biết nhóm nghiên cứu của ông đã sử dụng một công nghệ gọi là "trí nhớ" để in các thanh chống polyme trong cấu trúc nói trên.

"Trí nhớ có trong các thanh chống nhưng không có trong cáp nối. Đây là loại vật liệu linh hoạt. Tất cả các thanh chống đều được in có trí nhớ. Chúng tôi đã làm chủ được kỹ thuật in trí nhớ này", ông Paulino nói.

Với việc có "trí nhớ" vật liệu của Viện Công nghệ Georgia có thể quay trở lại hình dáng ban đầu khi in lúccần thiết, dù ông Paulino nói rằng hiện các khối vật liệu đang duy trì trạng thái bung ra.

Do việc thường xuyên "biến hình" vật liệu mới được nghiên cứu của Viện Công nghệ Georgia cho thấy dấu hiệu mỏi khi liên tục thay đổi hình dáng. Nhóm nghiên cứu cho biết họ đang tìm cách khắc phục vấn đề này trong tương lai.

Ông Paulino cho biết nhóm của ông đang nghiên cứu tạo ra cấu trúc lớn hơn, thậm chí là đủ sức để chứa người bên trong khi phình to ra. Nếu mọi chuyện tốt đẹp, cấu trúc này hi vọng có thể áp dụng vào nhiều lĩnh vực như cấu trúc trong không gian, robot và y sinh.