Chinh phục núi dài

Chinh phục núi dài

Chế tạo chiếc máy in 3D giá 500 USD là “đỉnh núi công nghệ” đã được Tiến sĩ Lê Trường Sơn, cựu sinh viên trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, chinh phục. Tiến sĩ (TS) vật lý Lê Trường...

Doanh nhân Tác giả

Chế tạo chiếc máy in 3D giá 500 USD là “đỉnh núi công nghệ” đã được Tiến sĩ Lê Trường Sơn, cựu sinh viên trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, chinh phục.

Tiến sĩ (TS) vật lý Lê Trường Sơn hoàn thành ước mơ chế tạo chiếc máy in 3D với giá chỉ có 500 USD, so với mức giá 2.000 USD một chiếc máy tương tự của nước ngoài. Để có chiếc máy in hoàn chỉnh, tác giả đã tốn nhiều thời gian, công sức và tiền bạc. Nhưng anh tâm niệm, những ứng dụng như có phép màu biến hóa của máy in 3D sẽ giúp ích cho nhiều người Việt Nam.

Hai năm, phiên bản thứ 6 và chiếc máy in 500 USD

Những ứng dụng như có phép màu biến hóa của máy in 3D khiến Lê Trường Sơn như bị thôi miên ngay từ cái nhìn đầu tiên. Anh nuôi giấc mơ sở hữu một chiếc máy in như vậy. Tuy nhiên, giá một chiếc máy in 3D tốt lên tới trên 2.000 USD khiến Sơn do dự. Anh nảy ra ý tưởng bắt tay vào nghiên cứu với mong muốn chế tạo cho riêng mình một chiếc máy in với giá thấp nhất. Cuối năm 2012, trong một dịp từ Mỹ trở về Việt Nam lập gia đình, Sơn mang theo toàn bộ linh kiện chiếc máy in 3D phiên bản đầu tiên do anh thiết kế với hy vọng có thể sản xuất hàng loạt sản phẩm này tại Việt Nam. “Ban đầu tôi muốn thiết kế một mã nguồn mở, nhưng khi thử nghiệm tôi nhận ra các chi tiết của nó phức tạp và rất đắt. Việc sản xuất trong nước sẽ giúp máy in 3D có giá thành tối ưu”, Sơn giải thích. Dịp Tết Dương lịch năm 2015 vừa qua, TS. Lê Trường Sơn lại cùng với vợ từ Mỹ trở về Việt Nam. Chuyến về nước lần này một phần để thăm gia đình, phần nữa là để anh tìm hiểu nguồn cung cấp các phụ kiện để xác định giá bán cuối cùng của máy in 3D (phiên bản thứ 6) mà anh mới chế tạo thành công. Quá trình thử nghiệm giúp Sơn hiểu rằng, công nghệ sản xuất trong nước chưa đáp ứng được yêu cầu cần có để chế tạo ra chiếc máy. Nếu đáp ứng được thì giá cả cũng không cạnh tranh được. Từ đó, thay vì thiết kế mã nguồn mở, Sơn quyết tâm thiết kế ra một chiếc máy hoàn toàn mới và thiết kế này phải đảm bảo sản xuất được hàng loạt với giá thành rẻ, lắp đặt dễ dàng.

Bắt kịp cuộc cách mạng 3D

Những ứng dụng phong phú của máy in 3D trong thời gian gần đây càng làm cho người ta tin tưởng rằng, công nghệ in 3D sẽ làm thay đổi cả thế giới. Tháng 12/2014, Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) đã “gửi” thành công một chiếc cờ-lê lên Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) từ một chiếc máy tính ở California qua hòm thư điện tử. Ngay sau khi chỉ huy của ISS cho biết đang thiếu một dụng cụ, nhóm cộng sự tại Made in Space – đơn vị đã thiết kế chiếc máy in 3D có thể được in ấn trong điều kiện không trọng lực – đã thiết kế dụng cụ đó bằng máy tính trên mặt đất. Sau đó, họ chuyển sang định dạng bản in được gọi là “G-code” và chuyển bản in này đến NASA để gửi tới trạm không gian bằng thư điện tử. Chiếc cờ-lê đã được “chế tạo” ngay sau khi máy in 3D nhận được bản G-code.

Trước đây, để gửi các linh kiện hay thiết bị cần thiết lên trạm không gian, NASA phải sử dụng tên lửa và cần vài tháng, thậm chí vài năm để các thiết bị này đến được tay các phi hành gia.Giờ đây, với công nghệ in 3D các nhà khoa học có thể gửi bất kỳ chi tiết nào chỉ với một thư điện tử. Việc sử dụng máy in 3D trong không gian sẽ mở ra một kỷ nguyên mới trong việc lắp đặt và sửa chữa các trạm không gian, giúp vận chuyển các thiết bị và chi tiết lên vũ trụ một cách đơn giản và tiết kiệm thời gian hơn rất nhiều.

Bản vẽ 3D sau khi được thiết kế sẽ được máy tính xử lý cắt lớp chia vật thể thành nhiều lớp mỏng. Sau đó, các lớp mỏng này sẽ được máy in 3D in ra từng lớp một (tương tự như máy in văn bản bình thường). Điều khác biệt ở đây là máy in 3D sẽ in nhiều lớp của một vật thể, từng lớp chồng lên nhau. Từ đó, vật thể được hình thành từng lớp một cho đến khi hoàn chỉnh.

Trước đó, nhiều doanh nghiệp và tổ chức trên khắp thế giới đã cho ra đời những sản phẩm từ thông dụng đến phức tạp nhờ công nghệ in 3D. Đó là việc sản xuất quần áo, các vật dụng, thậm chí là dùng máy in 3D để in ra… ôtô, nhà cửa, thức ăn và các bộ phận để thay thế trên cơ thể người… “Bạn có thấy thích thú không với viễn cảnh chỉ với một chiếc máy in 3D, bạn có thể bỏ quần áo cũ của mình vào, lựa chọn một thiết kế phù hợp rồi chọn lệnh in và có ngay một bộ đồ mới hoàn toàn? Với cuộc cách mạng 3D, người sử dụng có thể in được tất cả những gì mình muốn”, Sơn cho biết.

Hiểu một cách cơ bản, máy in 3D chính là một dạng robot với đầu vào là các thiết kế được đưa vào từ máy tính. Máy có hệ thống đầu phun mực (được coi là bộ phận phức tạp nhất về công nghệ – PV), các động cơ bước để điều khiển đầu phun và trục mặt phẳng để nâng, hạ bàn in. Để máy in hoạt động, người sản xuất máy phải viết chương trình cho các bo mạch, sau đó máy in sẽ thực hiện lệnh in theo những thiết kế được nạp vào.

Sơn cho biết, công nghệ in 3D ngày càng cải tiến để thuận lợi cho người sử dụng. Với chiếc máy này, người mua sẽ nhận được đĩa CD trong đó có phần mềm hướng dẫn chi tiết. Khi mua về, chỉ cần kết nối với máy tính là có thể in được ngay. Hiện tại, có hàng triệu thiết kế có thể in được bằng máy in 3D đang được cộng đồng mạng chia sẻ trên các mạng xã hội, thậm chí máy có thể in ra máy bay không người lái.

Ngay với chiếc máy in 3D do Sơn thiết kế, từ phiên bản thứ hai anh đã bắt đầu dùng máy in của chính mình để thiết kế những phiên bản tiếp theo, là phiên bản con được in từ máy in trước đó. Để có chiếc máy in hoàn chỉnh, Sơn đã tốn nhiều thời gian, công sức và tiền bạc. Trên chặng đường hai năm miệt mài biến ước mơ thành hiện thực, anh luôn nhận được sự hậu thuẫn và động viên từ vợ. “Quá trình chế tạo trải qua từng bước một. Qua mỗi bước đều có nhiều khó khăn, đòi hỏi tôi phải liên tục cải tiến. Cái hay của người làm thực nghiệm là ở chỗ, khi sai thì không cảm thấy quá thất vọng, vì lúc nào tôi cũng học được điều có ích từ thực tế”. Với một tiến sĩ vật lý trường Đại học Brown (Mỹ) như Sơn, những khó khăn trong quá trình chế tạo chỉ như chất men kích thích anh theo đuổi đến cùng niềm đam mê.

Thách thức nguồn cung cấp phụ kiện

Giấc mơ chế tạo máy in 3D giá rẻ của tiến sĩ vật lý đang dần trở thành sự thật, với mức giá chỉ khoảng 500 USD. Với thiết kế tương đương, nó được coi là chiếc máy in 3D rẻ nhất trên thị trường hiện nay. Theo Sơn, có hai đối thủ cạnh tranh lớn trên thị trường đã sản xuất ra hai thiết kế với giá bán tương đương, nhưng với anh đó không phải là vấn đề đáng quan ngại. “Sẽ rất thách thức cho bất cứ ai sản xuất một chiếc máy in rẻ hơn như thế bởi khi thiết kế, tôi đã tính toán rất kỹ”. Sơn tự tin dẫn chứng: “Hãng MakerBot đang bán một chiếc máy in 3D với giá 2.500 USD/máy. Tôi phải thừa nhận là họ có những thiết kế tối ưu, nhưng khi đặt bên cạnh máy của tôi, nói khách quan, tôi không thấy máy mình kém cạnh gì cả”. Tuy nhiên, khó khăn lớn nhất hiện nay là tìm được nguồn cung cấp phụ kiện ổn định, có độ tin cậy cao với mức giá hợp lý. Chỉ cần đáp ứng được yếu tố này, việc sản xuất hàng loạt loại máy in 3D giá rẻ là điều nằm trong tầm tay.“Câu hỏi đầu tiên tôi đặt ra khi thiết kế máy là chi tiết này có thể sản xuất hàng loạt như thế nào. Tôi đã giải quyết được đến 90% các chi tiết có thể sản xuất hàng loạt”, Sơn chia sẻ.

Từng học vật lý ở Đại học Bách khoa Hà Nội và giảng dạy ở đây trước khi sang Mỹ năm 2007 để làm luận án tiến sĩ vật lý bán dẫn ở Đại học Brown, Lê Trường Sơn thừa nhận, thời gian học tập và giảng dạy tại Đại học Bách khoa giúp anh tích lũy được nhiều kiến thức bổ ích. Hiện nay, anh đang làm việc tại Viện Chuẩn công nghệ quốc gia Mỹ (NIST), chuyên về các chuẩn công nghệ về điện trở. Công việc hàng ngày của anh là thực nghiệm chế tạo những con chíp vi điện tử, đo đạc những tính năng, tìm cách cải tiến những vật liệu cũ để nâng cấp tính năng của con chíp.

Chính vì đam mê thực nghiệm, Sơn không sợ những thiết kế máy in 3D của mình bị bắt chước hay sao chép. Theo anh, một người làm công việc thiết kế không thể suốt ngày lo bị… ăn cắp thiết kế, mà phải liên tục cải tiến thiết kế của mình. Lý do là nếu người ta có tìm cách lặp lại thiết kế của mình thì bao giờ cũng chậm hơn mình vài bước.

“Cứ hai đến ba tháng tôi lại phải tạo ra một phiên bản mới. Nếu người khác có sao chép cũng phải mất từ ba tháng đến nửa năm để chế tạo, khi đó mình đã ra phiên bản khác”, Sơn nói. Công việc ổn định tại Mỹ mang đến nhiều cơ hội thăng tiến trong sự nghiệp cho TS Lê Trường Sơn, nhưng anh khẳng định: “Chắc chắn tôi sẽ về Việt Nam làm việc”. Việc bán máy in 3D cũng là một bước để anh dần dần thực hiện mục tiêu này. Nếu trở về, mong muốn của Sơn là được đi dạy. “Sẽ rất vui nếu tôi có một cơ sở kinh doanh riêng, đồng thời kết hợp với các trường đại học trong nước để dạy, chia sẻ kiến thức của mình”, anh mỉm cười.

Lê Dung

Bài viết liên quan

Bác sỹ doanh nhân

Là một bác sỹ có kinh nghiệm lâu năm tại Mỹ, vào năm 2008, bác sỹ Nam Trân quyết định về Việt Nam, mong muốn đóng góp thiết thực cho cộng đồng và đất nước bằng những kiến thức, kinh nghiệm và phương pháp điều trị hiệu quả nhất.

Doanh nhânNgười đăng Doanh nhan