Khái niệm Công nghệ in 3D

Công nghệ in 3D hay công nghệ tạo mẫu nhanh là cách thức để thực hiện việc in 3D, hay cách thức để máy in 3D hoạt động. Ngày nay công nghệ in 3D phát triển rất đa dạng, với mỗi sản phẩm 3D có thể được in ra với nhiều loại vật liệu khác nhau, vật liệu dạng khối, dạng lỏng, dạng bột bụi. Với mỗi loại vật liệu cũng có nhiều phương thức để in như sử dụng tia laser, dụng cụ cắt, đùn ép nhựa … Cách thức in thì có in từ dưới lên, in từ đỉnh xuống. Gọi là tạo mẫu nhanh vì so với các phương pháp gia công chế tạo vật thể 3d ( mẫu ) khác như cắt, gọt, tiện, phay, bào, nặn …. Thì phương pháp này cho phép tạo ra mẫu nhanh hơn.

3D trong công nghệ in 3D là một định nghĩa hoàn toàn khác với 3D mang tính mô phỏng như TV 3D, Phim 3D, âm thanh 3D, hình 3D. 3D ở đây là sản phẩm thật, vật thể thật mà ta có thể cầm trên tay, sờ mó, quan sát một cách chính xác, 3D ở đây là mọi thứ xung quanh ta, mà từ nguyên thủy đến hiện nay ta vẫn tiếp xúc hằng ngày, quá quen thuộc và ta chẳng gọi nó là 3d làm gì.
In 3D là in ra nội dung lên từng lớp, các lớp được in lần lượt chồng liên tiếp lên nhau, từng lớp từng lớp. Mực in chính là vật liệu muốn áp lên vật thể 3d, có thể là nhựa, giấy, bột, polymer, hay kim loại …, các vật liệu này có đặc điểm là có sự kết dính với nhau để vật liệu lớp bên trên kết dính với lớp bên dưới được. Chúng ta có thể hiểu nôm na rằng in 3D ở đây là in ra một vật thể 3d có thể sờ mó, quan sát, cầm nắm được chứ không phải là in ra một hình ảnh mà ta nhìn vào nó nổi khối 3 chiều gần giống như ngoài đời.

Công nghệ in 3D có những ưu điểm giúp nó sẽ sớm trở thành một xu hướng phát triển mạnh mẽ trong thời gian tới, xu hướng của tương lai.
Ưu điểm đầu tiên đúng như tên gọi của nó : công nghệ tạo mẫu nhanh, công nghệ này có sự vượt trội về thời gian chế tạo một sản phẩm hoàn thiện. “Nhanh” ở đây cũng chỉ là một giới hạn tương đối. Thông thường, để tạo ra một sản phẩm mới mất khoảng từ 3 – 72 giờ, phụ thuộc vào kích thước và độ phức tạp của sản phẩm. Có thể bạn cho rằng khoảng thời gian này có vẻ chậm, nhưng so với thời gian mà các công nghệ chế tạo truyền thống thường mất từ nhiều tuần đến nhiều tháng để tạo ra một sản phẩm thì nó nhanh hơn rất nhiều. Chính vì cần ít thời gian hơn để tạo ra sản phẩm nên các công ty sản xuất tiết kiệm được chi phí, nhanh chóng đưa ra thị trường những sản phẩm mới.

Ưu điểm đặc biệt thứ hai : như trong ví dụ hình dung về in 3d bên trên, ta có thể chế tạo được cái đầu người với đầy đủ các bộ phận cả bên trong lẫn bên ngoài một cách chi tiết chỉ trong một lần thực hiện mà các phương pháp truyền thống không thể chế tạo được.

Chống muỗi đốt với tấm dán Kite Patch

Một đội ngũ có tên ieCrowd gồm 7 thành viên, với sự trợ giúp từ đại học California, quỹ Bill & Melinda Gates Foundation, cùng viện y tế quốc gia, đã sáng chế ra Kite Patch - một miếng dán nhỏ giúp cho cơ thể con người trở nên "vô hình" trước các loài muỗi.
Thiết kế và công nghệ đằng sau Kite Patch

Kite Patch, như hình ảnh, ta sẽ dễ dàng nhận thấy đây là một tấm dán nhỏ nhiều màu sắc - tương tự như huy hiệu ta hay đeo trước ngực, hay một tấm thẻ ATM thu nhỏ. ieCrowd cho biết sở dĩ Kite Patch có kích thước nhỏ như vậy là để giúp cho người dùng dễ dàng đeo lên áo, bỏ vào trong túi hay đính vào cánh tay áo. Mặc dù nhỏ như vậy, nhưng nhà sản xuất tự tin nói rằng Kite Patch có thể giúp con người quên đi nỗi lo "sốt xuất huyết" và đặc biệt là sự khó chịu khi phải liên tục thực hiện các động tác: gãi và đập.

Vì sao muỗi luôn tìm được (hay luôn phát hiện được) cơ thể chúng ta, dù trong bất kỳ điều kiện nào? Trả lời: nguyên nhân chính là từ lượng khí CO2 thải ra từ cơ thể mỗi con người, cụ thể hơn là trong quá trình hô hấp: hấp thụ khí O2 và thải ra CO2. Chính lượng CO2 đã kích thích các nơ-ron thần kinh của muỗi, khiến chúng trở nên nhạy cảm và ngay lập tức tiến đến nơi có nhiều CO2.

Muỗi phát hiện ra chúng ta là nhờ khí CO2 thải ra trong quá trình hô hấp

Tuy nhiên với Kite Patch, muỗi không thể định vị được vật chủ để hút máu

Tận dụng cơ chế hoạt động như trên của loài muỗi, các nhà phát minh nên Kite Patch bắt đầu nghĩ đến việc làm rối loạn khả năng nhận biết CO2 của muỗi, hay nói cách khác là đánh lạc hướng chúng, nhằm giúp chúng ta tránh xa các loài muỗi. Cụ thể hơn, trong mỗi tấm Kite Patch sẽ có một hợp chất không màu, không mùi, và không độc hại, hợp chất này sẽ có chức năng phá vỡ khả năng định vị nơi có nhiều CO2 của muỗi, và khiến cho chúng không thể xác định được vị trí của vật chủ.

Bên trái: Không có Kite Patch (muỗi bu đầy). Bên phải: có Kite Patch (chỉ còn vài ba con)

Để thấy được sự hiệu quả của Kite Patch, các bạn hãy xem đoạn video ở dưới hoặc hình ở trên, khi tay của người làm thí nghiệm không có đeo Kite Patch, muỗi bu lại rất nhiều và chực chờ hút máu. Trong khi đó, chỉ với một miếng Kite nhỏ nhắn, tất cả chúng đều bay đi hết, chỉ có vài con ở lại - có vẻ như những con này chỉ bu vào chứ không biết đó là cánh tay người mà hút máu. Được biết, mỗi tấm Kite Patch sẽ có hiệu quả trong vòng 48 tiếng đồng hồ, và mỗi miếng như vậy sẽ có thời hạn sử dụng kéo dài 18 tháng.

Nhà phát minh cho biết mục tiêu của họ là cung cấp Kite Patch cho con người sử dụng, tuy nhiên với một số trường hợp như người nông dân muốn bảo vệ gia súc của mình tránh khỏi muỗi, họ cũng có thể dùng Kite Patch. ieCrowd nhấn mạnh rằng Kite Patch hoàn toàn không độc hại, chúng ta có thể sờ, ngửi, nhưng tuyệt đối không được ăn nó bởi dù sao bên trong cũng là hợp chất hoá học - nhà phát triển cảnh báo như vậy bởi một số bậc phụ huynh đính Kite Patch lên áo của con trẻ mà quên không để ý con mình có thể nhai nó bất kỳ lúc nào.

Thực tế, Kite Patch là một giải pháp chống muỗi rất sáng tạo và vô cùng tiện ích, đặc biệt là nó không gây độc. Như chúng ta cũng biết, các bình diệt muỗi hiện nay, hay các phương pháp khác như đốt nhan, luôn gây ảnh hưởng không tốt đến sức khoẻ của con người. Chính vì thế, với đặc tính nhỏ gọn, thời trang, và thân thiện với con người, Kite Patch là một sản phẩm có tiềm năng rất lớn và hy vọng chúng ta sẽ được thấy chúng xuất hiện phổ biến trên toàn thế giới.

Hiện Kite Patch vẫn còn đang trong giai đoạn gây quỹ trên trang Indiegogo với mục tiêu 750.000$. Cả chiến dịch gây quỹ này sẽ tập trung vào việc đưa nhiều Kite Patch đến với người dân Uganda - nơi có tỷ lệ bệnh sốt rét trên 60%. Với những ai đặt mua, tuỳ từng mức giá mà họ sẽ nhận được một số quà tặng đi kèm. Ví dụ như bạn đóng góp 25$ - đồng nghĩa với việc bạn gửi 5 tấm Kite Patch đến người dân Uganda, đồng thời nhận được một chai nước và một miếng dán Kite đặc biệt. Tương tự như vậy, 30$ thì được áo thun Kite,...

tinhte

Hoạt động của máy bơm nước

1. Cấu tạo của máy bơm nước:

Bánh công tác: kết cấu có 3 dạng chính là cánh mở hoàn toàn, mở một phần và cánh kín. Bánh công tác được lắp trên trục của bơm cùng với các chi tiết khác cố định với trục tạo nên phần quay của bơm gọi là Rôto. Bánh công tác được đúc bằng gang hoặc thép theo phương pháp đúc chính xác. Các bề mặt cánh dẫn và đĩa bánh công tác yêu cầu có độ nhẵn tương đối cao (tam giác 3 đến 6) để giảm tổn thất. Bánh công tác và Rôto của máy bơm nước đều phải được cân bằng tĩnh và cân bằng động để khi làm việc bánh công tác không cọ xát vào thân bơm.

Trục bơm: thường được chế tạo bằng thép hợp kim và được lắp với bánh công tác thông qua mối ghép then.
Bộ phận dẫn hướng vào: Hai bộ phận này thuộc thân máy bơm thường
Bộ phận dẫn hướng ra: (buồng xoắn ốc) đúc bằng gang có hình dạng tương đối phức tạp.

2. Nguyên lý hoạt động của bơm ly tâm:

Một vật khi quay quanh trục phải chịu một lực có hướng kéo vật ra xa trục quay và có phương lực đi qua tâm quay. Đó là lực ly tâm.

Hạt nước khi nằm trên một đĩa tròn phẳng đang quay sẽ chịu tác dụng của lực ly tâm và dịch chuyển dần từ tâm quay ra phía ngoài. Khi hạt nước bị lực ly tâm đẩy từ tâm cánh bơm ra phía mép bơm, sẽ xuất hiện khoảng trống tại tâm cánh bơm. Áp suất tại khoảng trống này có thể nhỏ hơn áp suất khí trời và thậm chí có lúc đạt gần tới độ chân không tuyệt đối. Bơm ly tâm lý thuyết có thể hút nước ở độ sâu tối đa 10 m so với tâm cánh bơm. Thực tế bơm ly tâm hút được nước ở độ sâu từ 3 đến 8 m, tùy loại bơm.
Bơm ly tâm là loại bơm theo nguyên lý lực ly tâm. Nước được dẫn vào tâm quay của cánh bơm. Nhờ lực ly tâm, nước bị đẩy văng ra mép cánh bơm. Năng lượng bên ngoài thông qua cánh bơm đã được truyền cho dòng nước, một phần tạo nên áp năng, một phần tạo thành động năng khiến nước chuyển động. Lực ly tâm tỷ lệ thuận với trọng lượng của vật. Vì không khí nhẹ hơn 1000 lần so với nước nên nếu khí lọt vào tâm cánh bơm, lực ly tâm sẽ tác dụng nhỏ hơn 1000 lần và không đủ sức kéo khối khí đó ra khỏi máy bơm, tạo chân không cho lượng chất lỏng kế tiếp tràn vào. Cánh bơm vẫn quay mà nước thì không bơm được. Đây là hiện tượng lọt khí vào ống hút máy bơm ly tâm đang hoạt động. Thực tế thường gọi là “bơm bị e (air).” Vì lý do này, người ta dùng bơm ly tâm chỉ ở những nơi có điều kiện lắp đặt cố định và ống hút của bơm ly tâm lúc nào cũng phải đầy nước.
Trước khi máy bơm làm việc, cần phải làm cho thân bơm (trong đó có bánh công tác) và ống hút được điền đầy chất lỏng, thường gọi là mồi bơm.
Khi máy bơm làm việc, bánh công tác quay, các phần tử chất lỏng ở trong bánh công tác dưới ảnh hưởng của lực ly tâm bị văng từ trong ra ngoài, chuyển động theo các máng dẫn và đi vào ống đẩy với áp suất cao hơn, đó là quá trình đẩy của bơm. Đồng thời, ở lối vào của bánh công tác tạo nên vùng có chân không và dưới tác dụng của áp suất trong bể chứa lớn hơn áp suất ở lối vào của máy bơm nước, chất lỏng ở bể hút liên tục bị đẩy vào bơm theo ống hút, đó là quá trình hút của bơm.
Quá trình hút và đẩy của bơm là quá trình liên tục, tạo nên dòng chảy liên tục qua bơm.
Bộ phận dẫn hướng ra (thường có dạng xoắn ốc nên còn gọi là buồng xoắn ốc) để dẫn chất lỏng từ bánh công tác ra ống đẩy được điều hòa, ổn định và còn có tác dụng biến một phần động năng của dòng chảy thành áp năng cần thiết.
Nhận dạng: máy bơm nước ly tâm có ống hút đưa nước vào tâm của cánh bơm và ống đẩy nằm trên mép cánh.