Vật liệu có thể lập trình được, tại sao không?
Ngày cập nhật: 26-11-2019
Các nhà nghiên cứu cho rằng chúng ta có thể điều khiển được phản ứng của vật liệu với môi trường xung quanh. Và đã có những tiến bộ ban đầu trong mảng nghiên cứu này.
Cây cối hướng theo mặt trời, protein tạo thành những cấu trúc phức tạp để phản ứng với những yếu tố môi trường xung quanh, phân tử chồng chất lên nhau để tạo thành tinh thể. Không có cỗ máy bên ngoài nào can thiệp vào những chức năng này, mà chính là cấu trúc và hình thái của vật chất đã sẵn có trong đặc tính riêng của chúng. Đó cũng được xem là tuyệt tác của tự nhiên.
Một ngày nào đó, chúng ta có thể tạo ra được vật liệu để phản ứng được với môi trường xung quanh theo cách tương tự như vậy, mở ra một khả năng mới cho thiết kế và xây dựng: công nghệ, sản phẩm và cơ sở hạ tầng cũng từ đó thích ứng tốt hơn, hiệu quả hơn, ít gặp lỗi hơn. Hãy tưởng tượng các chất liệu thông minh giúp thuốc di chuyển trong cơ thể khi nào cơ thể cần đến mà thôi, đồ đạc tự sắp xếp trong nhà, vỏ xe tự tăng khả năng bám khi nhận thấy bề mặt đường trơn ướt.
Một ngày nào đó, chúng ta có thể tạo ra được vật liệu để phản ứng được với môi trường xung quanh theo cách tương tự như vậy, mở ra một khả năng mới cho thiết kế và xây dựng: công nghệ, sản phẩm và cơ sở hạ tầng cũng từ đó thích ứng tốt hơn, hiệu quả hơn, ít gặp lỗi hơn. Hãy tưởng tượng các chất liệu thông minh giúp thuốc di chuyển trong cơ thể khi nào cơ thể cần đến mà thôi, đồ đạc tự sắp xếp trong nhà, vỏ xe tự tăng khả năng bám khi nhận thấy bề mặt đường trơn ướt.
Sợi cacbon mới có thể gập lai khi được kích nhiệt
Theo Skylar Tibbits, giám đốc phòng thí nghiệm Self-Assembly của MIT, ông tin điều này là khả thi. Mỗi vật liệu gần như đều có thể thay đổi hình dáng và thuộc tính. Mã nguồn sẽ trở thành "ngôn ngữ của vật liệu" giống theo cách của các ngôn ngữ máy tính hiện nay.
Tibbits vừa là nhà khoa học máy tính và kiến trúc sư, ông tiên phong về ý tưởng các vật liệu thông minh sẽ định hình thế giới thật của chúng ta trong tương lai. Trong một bài nói chuyện trên TED hồi 2013, ông bày tỏ một phần ý tưởng này khi gọi đó là máy in 4D (ví dụ máy in 3D thêm vào một chiều nữa là thời gian). Kể từ đó, ông nghiên cứu trên ý tưởng ấy bằng cách sử dụng các vật liệu thực mà các nhà sản xuất và thiết kế hiện nay dùng nhiều: gỗ, vải, sợi carbon...
Một ví dụ có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn quan điểm này là Tibbits tạo một chất liệu gỗ composite mà ông có thể in 3D lên những tờ giấy phẳng, có thêm vài thớ gỗ. Tùy vào mẫu thớ gỗ, gỗ sẽ gấp theo nhiều cách khác nhau khi ông đổ nước vào. Một ngày nào đó, bạn có thể nhận được chiếc ghế gỗ trong thùng mà bạn đặt hàng trên mạng, khi mở thùng ra, chiếc ghế ấy tự lắp ráp lại thành ghế hoàn chỉnh mà bạn không cần động tay động chân đến.
Những nghiên cứu như vậy mới chỉ ở giai đoạn ban đầu. Hod Lipson, giám đốc phòng thí nghiệm Creative Machines Lab của đại học Cornell cho biết ý tưởng này mở ra một chân trời mới cho thiết kế và sản xuất sản phẩm. Đầu tiên, chúng ta sẽ có được khả năng điều khiển hình dáng của vật liệu trên máy in 3D, nhưng sau đó, một ngày không xa, chúng ta có thể điều khiển được thuộc tính của vật liệu, và thậm chí cách vật liệu phản ứng với môi trường.
Một trong những yếu tố cần thiết ban đầu là chúng ta phải có một phần mềm phù hợp. Tibbits là một trong những người dùng thử nghiệm đầu tiên dự án Cyborg, là dự án nghiên cứu và phát triển do hãng phần mềm thiết kế Autodesk đưa ra với hi vọng một ngày nào đó trong năm nay sẽ tung ra thị trường. Công cụ này giúp người dùng, từ nhà sinh vật học cho đến nhà thiết kế nội thất, đưa ra được những ý tưởng thiết kế mới. Theo Autodesk, công cụ này không giúp người ta thiết kế theo lối nghĩ truyền thống mà theo hướng từ dưới lên, tương tác giữa các thành phần với nhau.
Một khi công nghệ xuất hiện thì các ứng dụng sẽ rộng hơn, từ các nhà thiết kế ứng dụng siêu nhỏ cho như phân tử để cấy vào các thiết bị y tế sử dụng trong cơ thể người cho đến những ứng dụng lớn hơn mà Tibbits đang nghiên cứu. Như Tibbits chia sẻ: "Chúng ta có thể nghĩ lại ở khía cạnh cơ bản nhất trong sản phẩm của mình. Chúng ta có thể nghĩ lại cách chúng ta tạo ra chúng, cách chúng ta giao hàng và cách hàng hóa ấy phản ứng với người dùng."
Theo PC World VNTibbits vừa là nhà khoa học máy tính và kiến trúc sư, ông tiên phong về ý tưởng các vật liệu thông minh sẽ định hình thế giới thật của chúng ta trong tương lai. Trong một bài nói chuyện trên TED hồi 2013, ông bày tỏ một phần ý tưởng này khi gọi đó là máy in 4D (ví dụ máy in 3D thêm vào một chiều nữa là thời gian). Kể từ đó, ông nghiên cứu trên ý tưởng ấy bằng cách sử dụng các vật liệu thực mà các nhà sản xuất và thiết kế hiện nay dùng nhiều: gỗ, vải, sợi carbon...
Một ví dụ có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn quan điểm này là Tibbits tạo một chất liệu gỗ composite mà ông có thể in 3D lên những tờ giấy phẳng, có thêm vài thớ gỗ. Tùy vào mẫu thớ gỗ, gỗ sẽ gấp theo nhiều cách khác nhau khi ông đổ nước vào. Một ngày nào đó, bạn có thể nhận được chiếc ghế gỗ trong thùng mà bạn đặt hàng trên mạng, khi mở thùng ra, chiếc ghế ấy tự lắp ráp lại thành ghế hoàn chỉnh mà bạn không cần động tay động chân đến.
Những nghiên cứu như vậy mới chỉ ở giai đoạn ban đầu. Hod Lipson, giám đốc phòng thí nghiệm Creative Machines Lab của đại học Cornell cho biết ý tưởng này mở ra một chân trời mới cho thiết kế và sản xuất sản phẩm. Đầu tiên, chúng ta sẽ có được khả năng điều khiển hình dáng của vật liệu trên máy in 3D, nhưng sau đó, một ngày không xa, chúng ta có thể điều khiển được thuộc tính của vật liệu, và thậm chí cách vật liệu phản ứng với môi trường.
Một trong những yếu tố cần thiết ban đầu là chúng ta phải có một phần mềm phù hợp. Tibbits là một trong những người dùng thử nghiệm đầu tiên dự án Cyborg, là dự án nghiên cứu và phát triển do hãng phần mềm thiết kế Autodesk đưa ra với hi vọng một ngày nào đó trong năm nay sẽ tung ra thị trường. Công cụ này giúp người dùng, từ nhà sinh vật học cho đến nhà thiết kế nội thất, đưa ra được những ý tưởng thiết kế mới. Theo Autodesk, công cụ này không giúp người ta thiết kế theo lối nghĩ truyền thống mà theo hướng từ dưới lên, tương tác giữa các thành phần với nhau.
Một khi công nghệ xuất hiện thì các ứng dụng sẽ rộng hơn, từ các nhà thiết kế ứng dụng siêu nhỏ cho như phân tử để cấy vào các thiết bị y tế sử dụng trong cơ thể người cho đến những ứng dụng lớn hơn mà Tibbits đang nghiên cứu. Như Tibbits chia sẻ: "Chúng ta có thể nghĩ lại ở khía cạnh cơ bản nhất trong sản phẩm của mình. Chúng ta có thể nghĩ lại cách chúng ta tạo ra chúng, cách chúng ta giao hàng và cách hàng hóa ấy phản ứng với người dùng."
Tin tức khác
Giới thiệu về QTS Việt nam
Lời đầu tiên, Công ty Cổ phần Công nghệ QTS Việt Nam xin gửi tới Quý khách hàng lời chào trân trọng cùng lời chúc sức khỏe và thành công.
Công ty Cổ phần Công nghệ QTS Việt Nam là đơn vị chuyên tư vấn, triển khai lắp đặt, các dự án Công nghệ thông tin, truyền thông cho các đơn vị, tổ chức, khối cơ quan hành chính nhà nước, khối sự nghiệp, khối doanh nghiệp…
Công ty Cổ phần Công nghệ QTS Việt Nam là đơn vị chuyên tư vấn, triển khai lắp đặt, các dự án Công nghệ thông tin, truyền thông cho các đơn vị, tổ chức, khối cơ quan hành chính nhà nước, khối sự nghiệp, khối doanh nghiệp…