In 3D, in từ xe hơi tới bộ phận cơ thể người

Chiếc xe hơi in 3D Strati lăn bánh trên đường - Ảnh: autocar

Chi phối công nghệ xe hơi

Paul Doe, thiết kế trưởng tại hãng thiết kế kỹ thuật thể thao động cơ Prodrive, nói rằng in 3D đã thay đổi hoàn toàn cách thức vận hành của doanh nghiệp. Ông Doe cho biết lần đầu công ty ông mua máy in 3D vào năm 2009 mà chưa có ý định dùng cụ thể nhưng mọi thứ đã thay đổi nhanh chóng sau 18 tháng.

Ông nói với tờ Computer Weekly: "Chúng tôi thấy rằng công nghệ này cực tốt, nhất là để tạo ra những chi tiết mới, thử nghiệm trên xe. Dần dần, chúng tôi thấy công nghệ này đủ mạnh để đưa vào sản xuất. Chúng tôi có thể tạo ra những chi tiết mà trước đây không làm được vì không thể đúc khuôn hoặc rèn. Chi phí sản xuất các chi tiết đặc thù chỉ còn rất nhỏ so với trước đây".

Tương tự, vào năm 2014, hãng Local Motors giới thiệu mẫu xe in 3D đầu tiên mang tên Strati. Các chi tiết của xe được in 3D từ vật liệu kết hợp giữa xơ và cacbon, theo tỉ lệ 20-80. Năm 2016, hãng sở hữu tổng cộng 3 mẫu xe sản xuất từ in 3D. Tháng 10-2016, hãng Honda giới thiệu mẫu xe một người lái với hầu hết các chi tiết được in 3D.

Theo báo cáo của SmarTech Publishing, vào cuối năm 2016, thị phần in 3D trong ngành ô tô đạt con số 600 triệu USD và dự kiến tăng lên đến 2,3 tỉ USD vào năm 2021.

In dãy mô để thử nghiệm y học

Giáo sư Anthony Atala - Ảnh: AP

Năm 2013, các nhà khoa học dùng tế bào gốc trong tủy kết hợp với vật liệu sinh học, tạo ra một khí quản mới cho bé gái 2 tuổi khuyết tật khí quản bẩm sinh.

Khi đó, chính phủ Mỹ cũng tài trợ một chương trình cho phép in 3D các dãy mô mẫu, mô phỏng chức năng của tim, gang, phổi... Các mô này được nối với nguồn máu dưỡng chất để nuôi sống và trên đây, những nhà khoa học có thể thử nghiệm phương pháp điều trị.

Giáo sư Anthony Atala, bác sĩ phẫu thuật và là giám đốc Viện y khoa tái tạo Wake Forest, viết trên CNN: "Công nghệ sẽ hướng dẫn máy in 3D, in từng lớp theo cấu trúc ba chiều của bộ phận, sử dụng vật liệu là các tế bào và vật liệu sinh học để kết nối các tế bào với nhau".

Mike Tisch, tổng biên tập 3D Printer World, tạp chí chuyên ngành về công nghệ in 3D y tế, cho biết: "Quy trình không quá phức tạp. Vấn đề lớn nhất là vật liệu, phải bắt buộc là vật liệu tự nhiên sinh học. Không giống như in 3D dùng vật liệu nhựa hay kim loại bởi vì đồ in dùng vật liệu nhựa không bị "chết" khi đặt ở nhiệt độ thường".

Tiến tới in bộ phận cơ thể người

Tai in 3D có thể được gắn vào cơ thể người - Ảnh: CNN

Về lý thuyết, các nhà khoa học sẽ thu thập dữ liệu về bộ phận cần in, đưa vào máy tính xử lý rồi in ra một bộ phận như mới. Và trong năm 2011, giáo sư Anthony Atala khẳng định trong tương lai rất gần, các nhà khoa học sẽ kết hợp được kỹ thuật nuôi tế bào với những vật liệu sinh học để in ra các cơ quan trong cơ thể người.

Năm năm sau, vào tháng 8-2016, Đại học Công nghệ Queensland, Úc hứa hẹn dùng công nghệ in 3D để giúp bé gái hai tuổi Maia - vốn khuyết tật một tai bẩm sinh - có tai mới. Đại học hứa hẹn hai giai đoạn điều trị cho bé Maia. 

Giai đoạn thứ nhất, dùng công nghệ in 3D, sử dụng chất liệu silicone y tế, in ra một tai giả, rồi dùng keo y tế gắn vào cho bé.

Giai đoạn thứ hai, cam go hơn, dùng chính tế bào của Maia, in ra một chiếc tai thật rồi phẫu thuật gắn vào người bé. Các nhà nghiên cứu tin rằng vào năm 2018, bé Maia sẽ có chiếc tai in 3D sinh học như thật gắn vào người.

-------

Đón đọc Kỳ 2: In 3D đảo lộn quy trình sản xuất trên toàn cầu