Nhóm sinh viên năm cuối khoa Cơ khí, Trường ĐH Bách khoa (ĐH Đà Nẵng) đã chế tạo thành công chiếc máy in 3 chiều (3D) dành cho nguyên liệu đặc biệt - đất sét, vừa giành giải nhất cuộc thi “Sinh viên nghiên cứu khoa học năm học 2017-2018” do Đoàn trường tổ chức.
 |
| Nguyễn Thành Đô bên chiếc máy in gốm 3D do các sinh viên tự thiết kế. |
Trong gian triển lãm hội thi, nhiều vị khách tỏ ra ấn tượng với một chiếc máy cao gần bằng người lớn bình thường. Chiếc máy có hình khối tam giác được đặt trên sàn nhà, một đầu nối với chiếc máy tính xách tay đặt trên bàn, một đầu khác nối với bình nén khí và bộ tiếp nhiên liệu.
Điều làm các vị khách thích thú là những khoanh đất sét nhỏ đang từ từ tuôn ra ở chính giữa chiếc khung hình khối tam giác đó, tự sắp xếp lại thành hình một chiếc lọ cắm hoa.
Đây là chiếc máy in gốm 3D do các sinh viên Nguyễn Thanh Đô, Nguyễn Văn Dũng và Đoàn Công Trung tự thiết kế, chế tạo trong suốt 9 tháng.
Đô cho biết, máy in 3D hiện không còn xa lạ gì với thế giới, thậm chí đã từng xuất hiện trong một số đề tài nghiên cứu khoa học của sinh viên Việt Nam. Song, các máy in truyền thống thường dùng nguyên liệu là nhựa, kim loại, thủy tinh... để tạo hình, còn in với nguyên liệu đất sét lại cần chi phí lớn.
“Tình cờ mình về thăm quê ở Hội An, thấy nghề làm gốm bây giờ rất khó, chủ yếu vì thiếu nhân lực. Mình nghĩ giá có chiếc máy có thể tự “nhào nặn” đất sét thành những sản phẩm gốm được thì hay biết mấy. Từ đó, ý tưởng về máy in gốm 3D ra đời”, Đô chia sẻ.
Ngay khi bước vào năm học cuối cùng tại trường, Đô cùng Dũng và Trung đã bắt tay vào biến ý tưởng thành hiện thực. Sau 9 tháng thực hiện, nhóm đã chế tạo được chiếc máy hoạt động dựa trên cơ cấu delta 3 khớp trượt.
Đất sét đã qua xử lý được đưa vào bộ tiếp liệu, sau đó được khí nén đẩy ra ngoài thông qua đầu in, tự “vẽ” thành hình dạng mẫu vật mà máy tính ra lệnh. Theo cơ chế này, chiếc máy có thể “in” được sản phẩm đất sét có bất kỳ hình dạng nào với đường kính tối đa 30cm, chiều cao tối đa 6cm.
Sau khi mô hình được “vẽ” xong, các sinh viên lại thay nhau mang về làng gốm Thanh Hà (Hội An) để “xài ké” lò nung của thợ gốm. Sản phẩm cuối cùng là những chiếc bát, lọ cắm hoa, con giống... gốm - được làm bởi những bạn trẻ chưa từng học về nghề gốm truyền thống.
Đô cho biết, 2 công đoạn tốn nhiều thời gian và công sức nhất chính là chế tạo đầu in gốm và xử lý nguyên liệu đất sét thô trước khi cho vào máy. Cụm đầu in được xem là “linh hồn” của chiếc máy in 3D, có thể được bán với giá lên tới vài nghìn euro tại châu Âu.
Sau thời gian dài mày mò, các sinh viên đã tìm được cách “nội địa hóa” phần “linh hồn” này với mức giá thấp, song vẫn bảo đảm các tiêu chí như bộ phận in và phần nén đất sét riêng biệt; tốc độ đất sét đẩy ra đầu in cũng được điều khiển dễ dàng như các loại máy in 3D thông thường.
Trong khi đó, phần xử lý nguyên liệu lại cần nhiều... cơ bắp. Thỉnh thoảng, nhóm sinh viên lại về Hội An, rồi mang theo từng bao đất sét quay trở lại trường. Đô kể, có những ngày cả 3 thi nhau hì hụi bóp nhỏ, lọc đất sét, rồi nhồi với nước cho đến khi đất sét và nước trộn lẫn. “Mình học từ các chú thợ gốm ở quê, phải làm đến lúc đất sét mềm như bùn non, lỏng hơn một tí thì mới đạt yêu cầu”, Đô nói.
Sản phẩm của Đô, Dũng và Trung được đánh giá là có tính ứng dụng cao. TS Lê Hoài Nam, Phó khoa Cơ khí của trường nhận định ưu điểm của chiếc máy in gốm 3D này là có thể in được các sản phẩm gốm có hình dạng phức tạp, không nhất thiết chỉ là hình đối xứng tròn xoay như khi dùng bàn xoay truyền thống.
Bên cạnh đó, chiếc máy cũng có thể dùng cho việc dạy học, làm mô hình kiến trúc... Đô cho biết thời gian tới, nhóm sẽ tiếp tục nghiên cứu để cơ giới hóa công đoạn xử lý đất sét, thiết kế máy nung đúng tiêu chuẩn; đồng thời bày tỏ ước mơ đây sẽ là nền tảng cho một dự án khởi nghiệp trong tương lai.
Bài và ảnh: KHANG NINH
