Drone và in 3D, ‘cặp đôi’ có thể thay đổi tương lai của ngành xây dựng

Công nghệ mới trong xây dựng: Sử dụng drone tích hợp công nghệ in 3D

Trái ngược với những công trình chật ních công nhân, các địa điểm xây dựng trong tương lai có thể trông rất khác biệt nhờ vào sự ra đời của những chiếc drone tích hợp công nghệ in 3D mới, theo Smithsonian Magazine.

Một nhóm quy tụ những kỹ sư tài giỏi từ khắp nơi trên thế giới đã thiết kế một “đội” robot bay với khả năng tạo ra các cấu trúc khi di chuyển trên không. Theo nghiên cứu được công bố ngày 21/9 trên tạp chí Nature, sự phát triển này mở ra khả năng tồn tại của các dự án xây dựng ở những khu vực nằm ngoài tầm với.

Lấy cảm hứng từ đặc tính xây tổ tập thể của các loài côn trùng như ong và tò vò, nhóm nghiên cứu đã ra mắt một loạt chiếc drone có chức năng in 3D đầu tiên với khả năng tự điều hướng và đặt vật liệu xây dựng vào đúng vị trí.

Ông Mirko Kovac, người đứng đầu Trung tâm Vật liệu và Công nghệ Robot tại Viện nghiên cứu Thụy Sĩ Empa, đồng lãnh đạo của nghiên cứu, cho biết: “Giải pháp này có thể giúp chúng ta xây dựng và sửa chữa ở những khu vực khó tiếp cận, điển hình như các tòa nhà cao tầng”.

Theo nghiên cứu, công nghệ in 3D hiện đã được ứng dụng để nâng cao hiệu quả và độ an toàn của một số dự án xây dựng. Tuy nhiên, kích thước lớn của máy móc in, cũng như thực tế là thiết bị này thường được kết nối với nguồn điện cố định, đã giới hạn tính ứng dụng của công nghệ in 3D ở một bậc cao hơn.

Để vượt qua những hạn chế này, công nghệ được đề xuất sử dụng hai loại drone hoạt động cùng nhau. Cụ thể, “BuilDrone” sẽ đóng vai trò sử dụng một vòi hút để dỡ vật liệu xây dựng, trong khi “ScanDrone” sẽ quan sát, phân tích hoạt động và gửi cho “người bạn đồng hành” của mình.

Ông Vijay Pawar, đồng tác giả nghiên cứu và nhà nghiên cứu khoa học máy tính tại Đại học College London ở Anh, cho biết: “Những giải pháp này không những có thể tiết kiệm chi phí mà lại còn mang đến hiệu quả cao, cung cấp một cách thức hoạt động hoàn toàn mới trong trường hợp các kỹ thuật thông thường không thể đáp ứng được”.

Các nhà nghiên cứu đã minh họa khả năng hoạt động của các thiết bị thông qua việc sử dụng chúng để tạo ra hai tháp làm từ bọt cách nhiệt và các vật liệu tương tự xi măng, với độ cao lần lượt là 7 feet và 7 inch. Các mô phỏng của nhóm đã làm nổi bật khả năng xây dựng các cấu trúc lớn hơn, tổng thể hơn với việc sử dụng tối đa 15 robot.

Khi công nghệ này tiếp tục phát triển, các nhà nghiên cứu hy vọng nó sẽ mở ra khả năng xây dựng ở các khu vực biệt lập, trong các tình huống khẩn cấp, hoặc ở những nơi có tần suất thiên tai cao khiến các phương pháp xây dựng hiện gặp nhiều thách thức.

Đồng thời, các máy bay không người lái có thể hỗ trợ in 3D tạm thời trong trường hợp thiếu nhân công hoặc trong thời gian mất điện ở công trình. Trong một tương lai xa, các nhà nghiên cứu còn hình dung robot của họ có thể tiến xa hơn là bay xung quanh sao Hỏa.

Ông Rahul Pranat, một nhà nghiên cứu kỹ thuật cơ khí tại Đại học Carnegie Mellon, nhấn mạnh, nghiên cứu nói lên sự phát triển trong công nghệ in 3D và robot. Tuy nhiên, ông nhận định, công nghệ chế tạo robot cần được cải tiến trước khi có thể được sử dụng trong các dự án xây dựng thực tế.

Như vậy, với sự trợ giúp của công nghệ mới trong xây dựng này, các kiến ​​trúc sư tương lai sẽ có cơ hội thay đổi thiết kế tòa nhà trong quá trình xây dựng và điều chỉnh dự án của họ với môi trường phức tạp.