Nhóm nghiên cứu thuộc Viện Công nghệ Ma-sa-chu-xét (Massachusetts) (MIT), Mỹ, vừa cho ra đời một cỗ máy mang tên “Thiết bị xây dựng kỹ thuật số” (DCP). Điểm đặc sắc nhất của cỗ máy này là nó có thể xây một ngôi nhà bằng công nghệ in 3D trong chưa đầy một ngày. Hơn thế, DCP chạy bằng pin năng lượng Mặt trời nên có thể vận hành ở những nơi nguồn điện và nhiên liệu không có sẵn.
DCP được trang bị nhiều loại vòi phun khác nhau, tùy thuộc mục đích công việc là đổ bê tông hay phun vật liệu cách điện. Khi vận hành, cánh tay rô-bốt chuyển động chính xác để phun khuôn bọt cách nhiệt lên mặt đất, sau đó đổ đầy xi măng vào. DCP có thể xây một bức tường dài đường kính 15m, cao 3m chỉ trong 14 tiếng, nhanh và rẻ hơn rất nhiều so với các phương pháp xây dựng truyền thống.
Tuy tốc độ không sánh bằng DCP nhưng rô-bốt Hadrian của các nhà khoa học Ô-xtrây-li-a (Australia) cũng là một “trợ thủ” đắc lực của các nhà thầu xây dựng. Hadrian có khả năng đặt 1.000 viên gạch mỗi giờ với độ chính xác cực kỳ cao, đồng nghĩa với việc nó có thể xây dựng mỗi căn nhà trong vòng hai ngày. Về thiết kế, Hadrian sở hữu cánh tay dài tới 28m, được gắn với thân của một chiếc máy xúc. Rô-bốt này làm việc theo lập trình sẵn có nhằm xác định chính xác vị trí của tất cả các viên gạch trong một cấu trúc nhất định. Sau đó, thiết bị cắp từng viên gạch rồi đưa nó đến nơi cần thiết theo cơ chế tự động. Mỗi viên gạch được kết dính với nhau bằng vữa.
Các Valkyrie sẽ xây dựng cơ sở để con người định cư trên Sao Hỏa. Ảnh: Amazonaws
Công nghệ in 3D hiện đang được ứng dụng rất rộng rãi. Tuy nhiên, vẫn chưa có một chiếc máy in 3D nào đủ lớn để có thể xây dựng cả một ngôi nhà. Vì thế, các kiến trúc sư thuộc Viện Kiến trúc và vật liệu Ca-ta-lô-ni-a (Catalonia), Tây Ban Nha, đang bắt tay vào thử nghiệm một dự án sử dụng rô-bốt được trang bị máy in 3D. Dự án mang tên “Minibuilder” sử dụng máy in 3D trong một quá trình hoạt động liên tục để xây dựng một ngôi nhà. Các rô-bốt Minibuilder có chiều rộng chỉ khoảng 42cm, được điều khiển bằng hệ thống máy tính trung tâm, với các cảm biến riêng biệt và hệ thống định vị giúp chúng hoạt động chính xác. Mỗi Minibuilder độc lập đảm nhiệm các công việc khác nhau trong quá trình xây dựng. Tuy nhiên, chúng lại phối hợp với nhau một cách chặt chẽ. Theo các kiến trúc sư của Viện Kiến trúc và vật liệu Ca-ta-lô-ni-a, một đội ngũ Minibuilder trong tương lai sẽ có thể tự xây dựng các tòa nhà theo lập trình sẵn mà không cần đến con người.
Trong tương lai gần, kỷ lục về rô-bốt xây dựng rất có thể sẽ thuộc về các nhà khoa học Trường Kỹ thuật Vai-tơ-bai (Viterbi) (USC), Mỹ. Các nhà khoa học nơi đây đang phát triển dự án “Selective Separation Sintering” (SSS) với mục tiêu tạo ra những
rô-bốt có thể xây tòa nhà cao tới 200m chỉ trong vòng một ngày. SSS là phương pháp gia cố sử dụng một loại bột liên kết đặc biệt cho phép tự động xây dựng các công trình kiến trúc dựa trên nền tảng công nghệ in 3D. Phương pháp này có tốc độ, độ chính xác và tính độc lập rất cao. Hơn thế, còn có tiềm năng ứng dụng cao trong không gian.
Một dự án rô-bốt xây dựng trong không gian khác mang tên “Valkyrie” cũng đang được Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) tích cực phát triển. Theo kế hoạch, NASA sẽ tạo ra những rô-bốt có khả năng hoạt động độc lập, hướng tới hỗ trợ các phi hành gia trong các sứ mạng không gian, đi trên những chuyến du hành dài ngày trong vũ trụ và mục đích cuối cùng là gửi nó lên Sao Hỏa để xây dựng cơ sở, căn cứ trên đó. Valkyrie mang hình dáng con người với chiều cao 1,8m, nặng 136kg, được tích hợp 4 camera và hơn 200 cảm biến, kết hợp với hệ thống máy tính để có thể xử lý được nhiều tác vụ khác nhau.
Xây dựng luôn là công việc đặc biệt nguy hiểm. Theo thống kê, mỗi năm trên thế giới có khoảng 60.000 người thiệt mạng khi thi công công trình. Hơn nữa, theo các nhà khoa học ngành xây dựng, quá trình xây dựng tiêu tốn rất nhiều thời gian và tiền bạc, do đó xây công trình bằng rô-bốt với ưu điểm an toàn, nhanh, giảm chi phí đang trở thành nhu cầu cấp thiết.
NGUYỄN OANH (Theo Technology）