Trong quá trình gia công một bề mặt, việc tạo ra một bề mặt hoặc hoàn toàn phẳng hoặc gập ghềnh không phải việc quá khó khăn. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tại MIT đã tạo ra một vật liệu có thể tạo ra cả hai dạng bề mặt này trên cùng một vật thể. Vật liệu này có thể sử dụng trong công nghệ in 3D và có khả năng thay đổi texture (vân bề mặt) theo các mức áp lực khác nhau. (Ảnh minh hoạ: Felice Frankel)
Ứng dụng của các bề mặt có vân thay đổi có khá nhiều, như để ngăn các loài động vật không mong muốn bám vào thân tàu biển, tạo các hình ảnh nguỵ trang trong quân sự, hiệu ứng ánh sáng… Điểm đặc biệt ở đây đó là bề mặt tạo ra bởi các nhà nghiên cứu tại MIT được chế tạo hoàn toàn bằng máy in 3D, mở ra một tiềm năng ứng dụng và phổ biến rộng rãi hơn so với các kỹ thuật trước đó.
Vật liệu cho bề mặt này cấu tạo bởi một mạng lưới vật liệu in 3D dẻo có chứa những vùng polymer rắn. Khi bị ép phần vật liệu mềm sẽ biến dạng nhiều hơn phần rắn, hình thành các vân bề mặt. Bằng cách điều chỉnh kích thước, hình dạng và phân bố của các hạt rắn, các nhà nghiên cứu đã thu được các dạng đường vân, nếp nhăn, nhấp nhô, khe rãnh khác nhau trên chương trình mô phỏng toán học.
Kỹ thuật này cũng có phép các nhà nghiên cứu tạo ra các bề mặt mà có thể coi là nhẵn theo một hướng nhất định, nhưng lại tạo ra ma sát theo hướng ngược lại. Để dễ tưởng tượng bạn có thể coi như đang vuốt lưng một chú mèo chả hạn. Các thử nghiệm trên máy in cũng cho kết quả về một bề mặt đủ nhẵn để dung dịch, nước có thể chảy nhưng vẫn có các kênh, rãnh để điều chỉnh hướng và tốc độ.
Do phương pháp này chủ yếu phụ thuộc vào trạng thái hình học của vật liệu nên nó cũng có thể được mở rộng cho nhiều dạng kích thước khác nhau một cách dễ dàng. Ngoài ra, những cách tiếp cận tương tự với vật liệu nhạy cảm với điện, nhiệt độ và độ ẩm cũng có thể giúp hình thành các vân bề mặt thứ cấp trong tương lai.
Nghiên cứu này hiện đã được công bố trên tạp chí khoa học Advanced Functional Materials.
Biên dịch: Trungmaster, theo Gizmag
Link công bố:
