Charlotte: Hành trình tìm lại sự cân bằng nhờ công nghệ in 3D
Câu chuyện về chú rùa biển Charlotte và chiếc đai in 3D đặc biệt giúp chú lấy lại khả năng bơi lội sau tai nạn.
Năm 2008, một tai nạn với tàu thuyền đã khiến Charlotte, một chú rùa biển xanh, mắc phải hội chứng "mông nổi". Hội chứng này khiến rùa không thể lặn, thường dẫn đến cái chết do không thể kiếm ăn, nghỉ ngơi hay trốn khỏi kẻ thù. May mắn thay, Charlotte được cứu sống và đưa đến Thủy cung Mystic ở Stonington, Connecticut.
Tại đây, Charlotte đã gặp may mắn lần thứ hai khi Adia (công ty chuyên về giải pháp in 3D), Formlabs (nhà sản xuất máy in 3D hàng đầu) và New Balance Athletic (hãng đồ thể thao) hợp tác để tạo ra một giải pháp công nghệ giúp Charlotte. Họ quyết định thiết kế một chiếc đai đặc biệt, biến Charlotte trở thành một "Oscar Pistorius của biển cả".
Phổi của rùa biển có vai trò kép: lưu trữ oxy và điều chỉnh độ nổi. Chúng có thể điều chỉnh lượng khí hít vào để đạt độ nổi trung tính ở độ sâu mong muốn. Hội chứng "mông nổi" như của Charlotte xảy ra khi các túi khí tích tụ, gây mất cân bằng độ nổi. Nguyên nhân thường do nuốt phải rác thải nhựa hoặc va chạm với tàu thuyền.
Trong trường hợp của Charlotte, va chạm đã làm biến dạng mai, khiến không khí bị mắc kẹt bên dưới. Phương pháp điều trị truyền thống là dán các miếng dán Velcro vào mai và gắn thêm trọng lượng để cân bằng độ nổi. Tuy nhiên, phương pháp này tốn công sức và phải lặp lại nhiều lần trong suốt cuộc đời của rùa.
Nhận thấy khó khăn này, nhóm nghiên cứu đã quyết định sử dụng công nghệ in 3D để tạo ra một chiếc đai đeo có thể điều chỉnh trọng lượng. Việc thiết kế gặp nhiều thách thức do mai rùa thay đổi theo thời gian và các túi khí bên dưới cũng di chuyển. Hơn nữa, do phải bơi ở góc 45 độ trong thời gian dài, chân chèo sau của Charlotte đã bị teo, vì vậy chiếc đai cũng cần giúp rùa dần phục hồi khả năng sử dụng chân chèo sau.
Sau khi New Balance hoàn thành thiết kế, Formlabs đã sử dụng máy in 3D SLS (Selective Laser Sintering) để tạo ra chiếc đai từ nylon gia cố sợi carbon, đảm bảo độ linh hoạt, cứng cáp và khả năng chịu va đập. Charlotte đã được đeo đai vào tháng 12 năm 2024 và đang có tiến triển tốt trong việc sử dụng lại chân chèo sau.
Thành công của dự án này mở ra hy vọng cho nhiều chú rùa khác mắc hội chứng tương tự. In 3D cho phép sản xuất các thiết kế phức tạp, tùy chỉnh với chi phí thấp, phù hợp với từng cá thể và loại chấn thương. Các nhóm nghiên cứu đang hướng tới việc đơn giản hóa quy trình sản xuất, cho phép tạo ra thiết kế đai chỉ từ dữ liệu quét mai rùa.
Việc ứng dụng công nghệ in 3D trong việc chăm sóc và phục hồi chức năng cho động vật bị thương hứa hẹn mang lại nhiều kết quả tích cực trong tương lai, không chỉ cho rùa biển mà còn cho nhiều loài động vật khác.
