Các nhà khoa học tại Đại học Giang Nam, Trung Quốc, đã đưa ra một kỹ thuật in 3D mới cho gốm sứ. Kỹ thuật mới sẽ cho phép in gốm sứ trong không khí mà không cần bất kỳ cấu trúc hỗ trợ nào. Với phương pháp tiên phong này, các bộ phận gốm có thể được sản xuất từ ​​các góc độ khác nhau để tạo ra những hình dạng trước đây không thể có trong kỹ thuật in 3D.

Gốm sứ thường được sử dụng trong các lĩnh vực điện tử, cơ khí và hàng không vũ trụ vì tính toàn vẹn cấu trúc của chúng. Chúng cũng phổ biến vì chúng có khả năng chống mài mòn đồng thời chịu được nhiệt độ cao. Tuy nhiên, do độ giòn và độ cứng của chúng, việc thiết kế và sản xuất một số bộ phận gốm.

Trong in gốm 3D truyền thống, các cấu trúc hỗ trợ bổ sung thường cần thiết để ngăn chặn sự sụp đổ của các bộ phận không được hỗ trợ. Bộ xương bổ sung này không chỉ ảnh hưởng đến hiệu quả in mà còn phát sinh các vấn đề liên quan đến việc loại bỏ các giá đỡ này. 

Để giải quyết những vấn đề này, Giáo sư Liu Ren và nhóm của ông tại Đại học Giang Nam, Trung Quốc, đã phát triển một loại keo in mới và một kỹ thuật xử lý tốt hơn để đảm bảo vật liệu đông cứng nhanh chóng. Do đó, in 3D cho gốm sứ sẽ trở nên hiệu quả hơn đồng thời loại bỏ sự cần thiết của các cấu trúc hỗ trợ.

Với kỹ thuật mới này, họ có thể hóa rắn gần như ngay lập tức các sợi nhỏ có kích thước đa dạng với đường kính từ 0,41 mm đến 3,5 mm. Họ đã có thể xây dựng các cấu trúc gốm khác nhau như công xôn và lò xo xoắn.

Loại keo dán mới của Giáo sư Liu Ren là một loại bùn gốm cảm quang giúp tăng cường và đông đặc nhanh chóng khi tiếp xúc với ánh sáng cận hồng ngoại (NIR). “Các đường cong được in có thể tự do mở rộng trong không gian mà không cần hỗ trợ. Quá trình in diễn ra trơn tru và liên tục, không cần làm nóng hoặc làm mát,” Liu cho biết trong một tạp chí bình duyệt Nature Communications xuất bản vào ngày 25 tháng 4.

Theo nghiên cứu, họ cũng có thể chứng minh rằng ánh sáng NIR có khả năng đạt được hiệu ứng tốt hơn so với ánh sáng UV phổ biến.

Hơn nữa, giáo sư và nhóm của ông có thể in gốm sứ hỗn hợp bằng cách sử dụng các chất phụ gia như sắt đỏ, crom xanh hoặc zirconia ổn định yttria. Những điều này đã giúp thống nhất nhiệt độ thiêu kết của gốm sứ có các tính chất khác nhau.

Theo Liên minh Kỷ lục Thế Giới (Worldkings.org)