Công nghệ tái tạo sử dụng máy in 3D

Công nghệ tái tạo phát triển nhanh thời gian qua. Nhờ sự hỗ trợ từ máy in 3D và máy quét 3D công nghệ tái tạo càng phát triển mạnh.

Công nghệ tái tạo:

  • Máy in 3D tái tạo hang đá cỡ lớn ở Trung Quốc.
  • Máy in 3D tái tạo khuôn mặt người.

Trung Quốc sử dụng in 3D tái tạo hang đá cổ kích cỡ hoàn chỉnh:

Dựa trên hang gốc số 12 nằm trong quần thể hang đá Vân Cương, hang đá “bản sao” này gồm hơn 1.300 module được in, có chiều dài 14m, rộng 12m và cao 9m.

Công nghệ tái tạo phát triển nhanh thời gian qua. Nhờ sự hỗ trợ từ máy in 3D và máy quét 3D công nghệ tái tạo càng phát triển mạnh.

Trung Quốc sẽ sớm đưa ra trưng bày một hang đá có kích cỡ hoàn chỉnh được tái tạo từ hang đá Vân Cương nhờ công nghệ in 3D, tại một bảo tàng ở tỉnh Chiết Giang, miền Đông nước này.

Dựa trên hang gốc số 12 nằm trong quần thể hang đá Vân Cương, hang đá “bản sao” này gồm hơn 1.300 module được in, có chiều dài 14m, rộng 12m và cao 9m.

Giám đốc Văn phòng số hóa thuộc Viện Nghiên cứu hang đá Vân Cương, ông Ning Bo cho biết bản sao của hang này được làm từ vật liệu nhẹ, có thể tháo dời và gắn kết với nhau như những khối đúc sẵn để xây dựng. Dự án tái tạo này đã phải mất ba năm để hoàn thành, trong đó có công tác thu thập dữ liệu và xử lý, in module 3D và tô màu.

Hang đá Vân Cương là một quần thể đền thờ hang động nằm ở ngoại ô phía Tây thành phố Đại Đồng, tỉnh Sơn Tây, miền Bắc Trung Quốc. Hang đá nổi tiếng với các tác phẩm điêu khắc có niên đại thế kỷ 5, vào thời Bắc Ngụy giữa triều đại của Hưng An năm 453 và Thái Hòa năm 495.

Công nghệ tái tạo phát triển nhanh thời gian qua. Nhờ sự hỗ trợ từ máy in 3D và máy quét 3D công nghệ tái tạo càng phát triển mạnh.

Tại đây có 45 hang đá lớn và hơn 59.000 bức tượng điêu khắc. Năm 2001, Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa Liên hợp quốc (UNESCO) đã công nhận hang đá Vân Cương là Di sản Văn hóa thế giới.

Nhờ công nghệ in 3D, bản sao hang số 3 trong quần thể hang đá Vân Cương đã được trưng bày ở thành phố Thanh Đảo năm 2017. Bản sao hang số 18 đã được trưng bài tại Bắc Kinh năm 2018.

Trong những năm gần đây, Trung Quốc thúc đẩy công nghệ số, như sử dụng máy quét laser, mô hình 3D và dùng phép quan trắc để bảo tồn các di sản văn hóa, nhất là các công trình kiến trúc cổ như hang đá Vân Cương, hang đá Đôn Hoàng Mạc Cao ở tỉnh Cam Túc miền Tây Bắc Trung Quốc./.

Tái tạo khuôn mặt bằng cách sử dụng công nghệ máy in 3D

Các nhà nghiên cứu sử dụng máy in 3D, điện thoại thông minh (mô phỏng lại như một máy quét 3d) để phác thảo biểu cảm gương mặt, tạo ra bộ phận giả bằng silicone cho bà Denise Vicentin, người mất đi mắt phải và một phần quai hàm. Chính xác công nghệ tái tạo cần sự kết hợp chuẩn xác giữa máy quét 3D để tạo dữ liệu và máy in 3D để xây dựng kết cấu và hoàn thiện.

Công nghệ tái tạo phát triển nhanh thời gian qua. Nhờ sự hỗ trợ từ máy in 3D và máy quét 3D công nghệ tái tạo càng phát triển mạnh.

Bà Denise Vicentin, 53 tuổi, đã bật khóc khi nhìn thấy khuôn mặt mới của mình trong gương.

Ung thư đã khiến bà mất đi mắt phải và một phần quai hàm, song nhờ có công nghệ tái tạo tiên tiến ứng dụng máy in 3D, người phụ nữ Brazil này đã có một gương mặt mới.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Paulista đã sử dụng điện thoại thông minh, máy in 3D để phác thảo các biểu cảm gương mặt kỹ thuật số, để từ đó tạo ra bộ phận giả bằng silicone.

Biện pháp tiên phong này không chỉ giúp giảm chi phí, mà còn rút ngắn thời gian chế tạo xuống còn một nửa.

Trưởng nhóm nghiên cứu Rodrigo Salazar cho biết trước đây, quá trình này sẽ lâu hơn rất nhiều, khi phải mất nhiều giờ để điêu khắc bằng tay và sẽ là một quá trình rất xâm lấn, khi phải đặt vật liệu trên mặt bệnh nhân để lưu lại các đặc điểm trên gương mặt họ.

Giờ đây, chỉ với ảnh chụp bằng điện thoại, các nhà nghiên cứu đã tạo ra được mô hình 3D. Nhiều phần mềm mô phỏng, quét 3D được phát triển trên điện thoại di động.

Vicentin là một trong 50 bệnh nhân đang được nhà nghiên cứu Salazar và các đồng nghiệp điều trị kể từ năm 2015.

Nhóm nghiên cứu này tập trung vào tái tạo hàm và mặt, một nhánh của nha khoa chuyên điều trị cho các bệnh nhân bị biến dạng khuôn mặt do khuyết tật bẩm sinh, bệnh tật hay thương tích.

Thử thách của Vicentin bắt đầu cách đây 30 năm, khi bắt đầu xuất hiện u trên mặt. Khối u này đã bị cắt bỏ hai lần, song nó lại tiếp tục phát triển và chuyển sang u ác sau đó.

Dần dần, bà bị mất các phần bên phải của khuôn mặt, gặp nhiều khó khăn trong ăn uống và giao tiếp do mất đi quai hàm. Con gái bà, cô Jessica, đóng vai trò là người phiên dịch cho mẹ.

Khi công nghệ in 3D phát triển trong những năm gần đây,  Luciano Dib, một đồng nghiệp trong nhóm nghiên cứu của Salazar, đã có ý tưởng sử dụng công nghệ này cho các mô hình bộ phận giả. Bước ngoặt của bàVicentin bắt đầu từ năm 2015.

Nhà nghiên cứu Dib đã lắp ống titan vào hốc mắt của Vicentin để giữ khuôn mặt giả. Năm tiếp theo, bà đã trải qua nhiều cuộc phẫu thuật để tái tạo tế bào mặt.

Chỉ bằng một chiếc điện thoại, Salazar đã chụp 15 bức hình khuôn mặt bà Vicentin với nhiều góc độ khác nhau. Những bức ảnh sau đó được dùng để tạo ra các mô hình số 3D.

Với mô hình này, nhà thiết kế đã tạo ra được hình ảnh phản chiếu một nửa gương mặt khỏe mạnh của bà Vicentin.

Các kỹ sư đã sử dụng mẫu 3D in ra để tạo nên bộ phận giả từ silicon, nhựa thông và sợi tổng hợp.

Để giúp bộ phận giả này trông thật nhất có thể, Salazar và các đồng nghiệp đã cẩn thận khớp màu của mô hình với màu da và màu mắt của bà Vicentin.

Khâu cuối cùng này mất 12 giờ đồng hồ, chỉ bằng một nửa thời gian so với các biện pháp truyền thống.

Các cuộc phẫu thuật phải mất một năm, tức đến đầu tháng 12/2019, bà Vicentin mới nhận được khuôn mặt hoàn chỉnh.

Trong khi các công nghệ tạo hình truyền thống sẽ cần tới số thiết bị trị giá 500.000 USD, thì các biện pháp mới lại chỉ cần một chiếc máy tính và điện thoại thông minh.

Công nghệ này từng được giới thiệu trên tạp chí Otolaryngology – Head & Neck Surgery vào năm 2016.

Hai nhà nghiên cứu Dib và Salazar đang lên kế hoạch mở trung tâm điều trị với tên gọi Plus Identity vào năm tới.

Họ hy vọng trong tương lai công nghệ in 3D có thể được dùng để trực tiếp tạo ra bộ phận giả bằng silicon, thay vì chỉ mô hình như hiện nay./.


Bài viết liên quan

  • Công nghệ 3d được sử dụng để dựng phim hoạt hình- công nghệ in 3d

    Một trong nhiều lĩnh vực mà máy in 3d có thể hỗ trợ là dựng phim. Bộ phim The Box Trolls được dàn dựng từ nhiều nhân vật hoạt hình, chúng được tạo thành từ 9 máy in 3d đắt tiền với khả năng có thể in trên cao su và nhựa. Tuy nhiên cũng có những việc mà máy in 3d không thể thực hiện được như những chấm nhỏ li ti trên khuôn mặt tàn nhan của nhân vật.

    Xem thêm
  • Máy in 3d sử dụng nguyên liệu hạt nhựa.

    Đa phần các máy in 3d trên thế giới sử dụng công nghệ FDM đều dùng nguyên liệu in là sợi nhựa ABS hoặc PLA. Tuy nhiên vấn đề gây tốn kém nhất cho người sử dụng máy in 3d là sợi nhựa nguyên liệu in có giá thành khá cao, một kg nhựa có giá giao động từ 20 đến 50$.

    Xem thêm
  • Máy in 3d không cần dùng máy tính hay phần mềm.

    Những gì chúng ta biết máy in 3d là một chiếc máy tạo ra sản phẩm với bất cứ hình dạng phức tạp nào, làm việc bởi sự điều khiển của máy tính hoặc bộ vi điều khiển kết hợp với hệ thống cơ học và sử dụng điện để hoạt động.

    Xem thêm
  • Tại sao phải là in 3D mà không phải là phương pháp gia công khác?

    Tại sao là in 3D mà không phải phương pháp gia công khác? Thực sự nhiều người đã đặt câu hỏi như thế, bởi vì in 3d tương đối mới, tìm hiểu và ứng dụng mất nhiều thời gian; hơn nữa, giá thành in 3d hay vật liệu in 3d vẫn còn cao; trong khi những phương pháp gia công khác vẫn đang làm tốt công việc, vậy: Tại sao là in 3D?

    Xem thêm
  • Máy in 3D sợi nhựa có thể làm được gì?

    Máy in 3D sợi nhựa là máy in 3D sử dụng vật liệu đầu vào dạng sợi, người ta gọi công nghệ in 3D đó là công nghệ in 3D FDM. Với những nhu cầu tạo mẫu cơ bản, xây dựng mô hình hay in mẫu để chỉnh sửa thiết kế thì máy in 3D sợi nhựa là một công cụ vừa và đủ để làm công việc đó.

    Xem thêm
  • Máy tạo mẫu 3d – Tương lai của chân tay giả

    Gần đây sự có mặt ở mọi nơi của máy tạo mẫu 3d và sự đổi mới trong thiết kế, chế tạo, phân phối các bộ phận giả đã cung cấp một giải pháp khả thi cho hàng triệu người sống chung với việc mất tay chân trên toàn thế giới. Chỉ riêng tại Mỹ, gần 200.000 ca phẩu thuật cắt bớt tay chân được thực hiện mỗi năm, tuy nhiên với chân tay giả có gía từ $5000 – $50000 thì là quá đắt cho những người tàn tật.

    Xem thêm

Vui lòng chờ