Từ trước đến nay, có không ít thành tựu công nghệ có tính đột phá đã ra đời trong những hoàn cảnh hết sức cấp bách. Vào giữa những năm 1990, khi tập đoàn sản xuất máy bay Boeing của Mỹ tham gia vào dự án xây dựng Trạm vũ trụ quốc tế (ISS), các kỹ sư của hãng được giao nhiệm vụ trong một thời gian rất gấp phải tạo ra được mô hình ba chiều của gần 50 khối hộp bằng chất dẻo, mà không có khối nào được ghép giống nhau. Những hình khối này sẽ được sử dụng làm cơ sở lựa chọn mô hình chế tạo các khoang cấu thành của ISS hay còn gọi là mođun. Trên thực tế, nếu áp dụng phương pháp đổ khuôn kiểu truyền thống, các kỹ sư của Boeing sẽ phải mất tối thiểu chín tháng mới có thể tạo ra được tới 50 khối hộp hoàn toàn khác nhau như vậy. Nhưng yêu cầu đặt ra là phải chế tạo càng nhanh càng tốt, nên giải pháp đổ khuôn hoàn toàn không khả thi.
Mặt khác, do những khối hộp này được dự kiến làm mẫu để chế tạo các môđun của ISS sau này, nên chúng phải đảm bảo có thể khớp nối được với nhau. Giữa tình thế cấp bách đó, một phương pháp mới đã ra đời, được gọi là phương pháp tạo mẫu nhanh. Thực chất hiệu quả mà phương pháp này mang lại nằm ngoài sức tưởng tượng, bởi nó cho phép tạo ra những chiếc máy in đặc biệt có thể đúc ra những mô hình tạo mẫu ba chiều của bất kỳ một đồ vật nào, dựa trên cơ sở của hình mẫu trên máy tính. Bởi vậy, những chiếc máy in này được gọi là máy in 3D.
Nguyên liệu để máy in 3D tạo ra những đồ vật ba chiều đương nhiên không phải là những hộp mực và trang giấy trắng khổ A4 hay A3 như ở máy in thông thường. Thay vào đó là một dạng hỗn hợp các chất dẻo có thể bị nóng chảy dưới tác động của một tia laser. Khi mô hình ba chiều của đồ vật cần tạo ra được chuyển từ máy tính sang bộ nhớ của máy in, máy sẽ sử dụng các tia laser làm nóng chảy những hạt dẻo này, để chúng có thể gắn kết lại được với nhau theo những khối hình đúng như được thể hiện trên máy tính. Trong một chừng mực nào đó, có thể coi những chiếc máy in 3D này là một loại khuôn đúc đa năng. Hiện các kỹ sư của Boeing luôn sử dụng máy in 3D để tạo mẫu hàng trăm chi tiết khác nhau của các loại máy bay mà họ cần nghiên cứu chế tạo, thậm chí cho cả những chi tiết của động cơ tàu vũ trụ.
Lợi thế của máy in 3D không chỉ thể hiện ở khâu rút ngắn thời gian tạo mẫu mà còn giúp tiết kiệm đáng kể chi phí sản xuất những vật mẫu đó. Mặt khác, những ứng dụng của công nghệ này không chỉ giới hạn trong lĩnh vực hàng không vũ trụ mà có thể áp dụng cho quá trình sản xuất bất kỳ loại sản phẩm nào. Trong thời gian qua, hãng Siemens cũng đã sử dụng máy in 3D để nghiên cứu chế tạo máy trợ thính siêu nhỏ cấy vào tận trong ống tai của người khiếm thính. Nhờ chiếc máy in kỳ diệu này, các kỹ sư của hãng đã tạo ra được những mô hình ống tai của con người để tạo mẫu sao cho chiếc máy trợ thính khi được cấy vào trong đó sẽ vừa khít với ống tay.
Mặc dù đã mang lại những hiệu quả vô cùng to lớn, nhưng máy in 3D vẫn chưa làm thỏa mãn các nhà nghiên cứu. Tham vọng của họ không chỉ là tạo ra được những mô hình có đặc điểm giống hệt sản phẩm thật về mặt cấu trúc hình học theo không gian 3 chiều, mà còn phải giống cả về những đặc tính vật lý và hóa học của chất liệu sẽ làm ra sản phẩm sau này. Nhưng cho đến nay, mặc dù máy in 3D có thể tạo ra được tất cả các dạng mô hình với tính chất phức tạp về hình khối khác nhau, từ ô tô, máy bay, tòa nhà, tàu vũ trụ cho đến các chi tiết máy bay hay bộ phận cơ thể người, tất cả những mô hình đó đều chỉ bằng chất dẻo định hình. Do vậy, các nhà nghiên cứu không thể dùng một mô hình bằng chất dẻo để kiểm nghiệm độ bền của một sản phẩm trong nhiều năm. Dù sao khi nhu cầu chưa thực sự thỏa mãn thì có nghĩa là những nỗ lực nghiên cứu sẽ tiếp tục được phát huy. Đối với những người lạc quan thì trong một tương lai không xa, những chiếc máy in 3D sẽ không chỉ tạo ra những mô hình đồ vật bằng chất dẻo, mà có thể đúc thẳng ra những đồ vật đó bằng nhiều loại chất liệu khác nhau.
KH&ĐS (theo Le Courier Int.)