Điểm chạm của Thiết kế, Sáng tạo & Kiến tạo Không gian
Mỹ – Đại học Maine vừa giới thiệu máy in 3D được đánh giá là lớn nhất thế giới hiện nay, có khả năng tạo ra các cấu trúc khổng lồ với kích thước lên tới 29 x 10 x 5,5 m, hứa hẹn rút ngắn thời gian thi công và giảm đáng kể nhu cầu nhân công trong xây dựng.
Thiết bị này được ra mắt ngày 23/4, có quy mô lớn gấp 4 lần so với phiên bản đầu tiên được đưa vào vận hành gần 5 năm trước. Không chỉ đơn thuần là nâng cấp về kích thước, máy in 3D mới còn đóng vai trò quan trọng trong việc mở rộng công nghệ in nhà bằng vật liệu sinh học, hướng tới mục tiêu phát triển nhà ở giá rẻ và giải quyết bài toán thiếu hụt nhà ở, đặc biệt là tình trạng vô gia cư tại địa phương, theo Phys.org.
Máy in mang tên “Nhà máy tương lai 1.0”, hoạt động bằng cách phun nhựa nhiệt dẻo để tạo hình cấu trúc. Đại học Maine cho biết, sau khi khởi công xây dựng tòa nhà mới trong khuôn viên trường vào mùa hè tới, những phiên bản máy in với quy mô còn lớn hơn nữa có thể sẽ được phát triển. Theo ông Habib Dagher, Giám đốc Trung tâm Cấu trúc Cao cấp và Vật liệu Tổng hợp của Đại học Maine, máy in 3D cỡ lớn mở ra cơ hội nghiên cứu hoàn toàn mới, nơi các hệ thống tự động hóa quy mô lớn có thể kết hợp với cảm biến, siêu máy tính và trí tuệ nhân tạo.
Khung máy khổng lồ gần như chiếm trọn không gian của một tòa nhà trong khuôn viên trường, với công suất tiêu thụ vật liệu khoảng 227 kg mỗi giờ. Phiên bản đầu tiên, ra mắt năm 2019, từng được Tổ chức Kỷ lục Guinness công nhận là máy in 3D polymer lớn nhất thế giới. Thiết bị này đã được sử dụng để in BioHome3D – một căn nhà dành cho một gia đình, diện tích khoảng 55,7 m², làm từ sợi gỗ kết hợp với nhựa sinh học có khả năng tái chế.
Áp lực về nhu cầu nhà ở tại bang Maine đang ngày càng gia tăng. Theo MaineHousing, khu vực này cần bổ sung khoảng 80.000 căn nhà trong vòng 6 năm tới. Trong khi đó, cả nhà ở giá rẻ lẫn lực lượng lao động xây dựng đều đang thiếu hụt. Đại học Maine đặt mục tiêu chứng minh rằng nhà ở có thể được xây dựng gần như hoàn toàn bằng công nghệ in 3D với lượng phát thải carbon thấp.
Theo Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc, ngành xây dựng và các công trình hiện chiếm khoảng 37% lượng khí nhà kính toàn cầu, chủ yếu đến từ việc sản xuất và sử dụng xi măng, thép và nhôm. Ông Dagher nhấn mạnh: “Điểm khác biệt của nhà in 3D là khả năng tái chế. Công trình có thể được tháo dỡ, nghiền nhỏ và sử dụng lại để in ra cấu trúc mới”.
Trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu dự kiến cải tiến vật liệu in bằng cách tăng tỷ lệ thành phần sinh học, tận dụng nguồn vụn gỗ dồi dào tại Maine. Ngoài lĩnh vực xây dựng nhà ở, cỗ máy này còn có thể sản xuất nhiều loại sản phẩm khác như thuyền, các công trình bảo vệ và kết cấu hạ tầng. Hai phiên bản máy in hiện có cũng có thể phối hợp vận hành để thực hiện các dự án quy mô lớn một cách liền mạch.
