1 nghiên cứu nhận 4 bằng sáng chế

Thông tin "Dự án Công nghệ in 3D trên nền tảng máy học sâu" do GS.TS Nguyễn Xuân Hùng - Viện trưởng Viện công nghệ CIRTECH (HUTECH) làm chủ nhiệm vừa chính thức hoàn thiện sau 3 năm triển khai và được Cơ quan Sở hữu trí tuệ Mỹ (USPTO) cấp bằng sáng chế đang gây rất nhiều chú ý. 

Dự án này nhằm phát triển một nền tảng thiết kế điện tử phục vụ trong công nghệ in 3D dựa trên sự kết hợp giữa công nghệ tối ưu hóa nhiều vật liệu, nhiều phân lớp sản phẩm in 3D, phương pháp học sâu thông qua bộ dữ liệu kết hợp thu được từ quá trình thiết kế, mô phỏng tối ưu hóa và kiểm định trong quá trình in 3D.

Sau 3 năm triển khai, dự án được nghiệm thu với nhiều kết quả mà nổi bật nhất là 4 bằng sáng chế, trong đó 3 sáng chế tại Cơ quan Sở hữu trí tuệ Mỹ và 1 sáng chế tại Cục Sở hữu trí tuệ Việt Nam.

Theo GS.TS Nguyễn Xuân Hùng, dự án đáp ứng được xu hướng công nghệ hiện đại khi kết hợp 03 yếu tố gồm Supercomputer (AI, IoT, Big Data), Hydrogen-Energy và in 3D. Điểm nổi bật của dự án là sử dụng vật liệu tái chế, giảm thiểu chất thải rắn và có thể phát triển, ứng dụng vào việc xây dựng bờ kè tại các khu đô thị lớn.

Trong khi đó, chuyên gia Nguyễn Quang Thành - Trưởng nhóm máy in 3D nhìn nhận, 3.000 mẫu tài nguyên của dự án hiện đang đứng thứ 3 trên thế giới về số lượng (sau Mỹ và Trung Quốc), các mẫu đều đạt chất lượng để in ra thành phẩm tốt nhất. Do đó, việc phát triển dự án và thương mại hóa có thể dễ dàng kết nối được các thành viên có đam mê với công nghệ in 3D.

Triển vọng lớn trong phục vụ y khoa

Theo các chuyên gia từ Cục Ứng dụng và Phát triển công nghệ (Bộ Khoa học và Công nghệ) hiện nay, các ứng dụng của công nghệ in 3D đang ngày càng phát triển rộng rãi và thâm nhập sâu vào các lĩnh vực như y tế, kiến trúc, nghệ thuật và thời trang. 

Đáng chú ý, công nghệ in 3D đang được ứng dụng để sản xuất các mô sinh học, mô hình giải phẫu bộ phận cơ thể con người (xương, răng, tai giả…). Đặc biệt, với in 3D các mô sinh học, người ta còn kỳ vọng là có thể sản xuất ra các bộ phận cơ thể người phục vụ cho việc thay thế và cấy ghép các cơ quan bị hỏng. 

Chuyên gia Nguyễn Quang Thành nhìn nhận, công nghệ này được cấu thành từ 3 yếu tố gồm: hình ảnh 3D, máy in 3D và sản phẩm 3D. Để ứng dụng được công nghệ này vào cuộc sống, các nhà khoa học có rất nhiều nghiên cứu khác nhau nhằm cải tiến trong quá trình thực hiện.

Đó là áp dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo AI, dữ liệu lớn Big Data giúp tối ưu hóa quy trình cũng như tạo ra được những sản phẩm mới tốt hơn và có giá trị cao hơn. Việc ứng dụng AI để in 3D trong lĩnh vực y tế mang lại nhiều thành quả như giúp tái tạo 100% mô hình của trái tim người.

Một ví dụ điển hình là trái tim in 3D giúp cứu sống một cậu bé 14 tháng tuổi trong ca phẫu thuật tim vào tháng 2.2014. Đây là thành quả của các kỹ sư tại Trường Khoa học và Công nghệ J.B Speed, Đại học Louisville.

Các kỹ sư theo đó tạo ra một phiên bản 3D lớn hơn 1,5 lần so với trái tim thật bệnh nhân và nhờ đó cho phép các bác sĩ có thể xem xét, đưa ra một kế hoạch phẫu thuật trái tim với chỉ 1 lần mổ duy nhất.

Các nhà khoa học cũng triển khai ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI và in 3D để tạo ra nhiều sản phẩm thay thế hoặc hỗ trợ cho những bộ phận bị thương của con người. Cụ thể, như nẹp in 3D cố định tay hoặc chân người khi bị thương, bị gãy để thay thế cho phương pháp bó bột truyền thống. Với ảnh chụp hay dữ liệu được cung cấp ban đầu, thông qua tính toán của hệ thống AI sẽ cho ra các chỉ số về độ chịu lực của khớp tay hoặc chân, độ gấp khúc của nẹp in để tạo ra một sản phẩm thật sự phù hợp.

Hay từ một bệnh nhân bị chấn thương vùng răng, hàm, mặt thông qua việc chụp CT ban đầu sẽ giúp xác định được những vết thương và chấn thương của họ. Từ đó, dựa vào in 3D, dựa vào AI để hình thành một mặt nạ để giúp phục hồi và tái tạo lại vùng bị tổn thương một cách nhanh chóng và chính xác hơn.

Trao đổi với PV Báo Lao Động, GS.TS Nguyễn Xuân Hùng - Viện trưởng Viện Công nghệ CIRTECH (HUTECH) - cũng cho biết, công nghệ in 3D ứng dụng trong y khoa đang được sử dụng khá nhiều ở các nước trên thế giới như: in mô da để trị bỏng, in các bộ phận thay thế trên cơ thể người...

Dù vậy, đây là một lĩnh vực liên ngành và ở Việt Nam vẫn còn rất nhiều tiềm năng. "Cần phải có sự nghiên cứu, đầu tư, có những dự án nghiêm túc mới hy vọng có những kết quả nghiêm túc trong lĩnh vực này" - GS.TS Nguyễn Xuân Hùng nói.