Dự án tận thu xà cừ ngọc trai của nhóm Traivi Bkcim giành giải ba cuộc thi Sáng tạo trẻ, do Đại học Bách khoa Hà Nội chủ trì tổ chức, hôm 4/3.
Nhóm có năm thành viên, gồm Trịnh Tuấn Anh, Vũ Đức Tú, Nguyễn Kim Phường, Lê Đình Khánh (Đại học Bách khoa Hà Nội) và Nguyễn Thùy Dương (trường Đại học Ngoại thương).
Kim Phường, Đức Tú, Thùy Dương, Tuấn Anh và Đình Khánh (từ trái qua) tại chung kết cuộc thi Sáng tại trẻ, sáng 4/3. Ảnh: Thanh Hằng
Trịnh Tuấn Anh, sinh viên năm cuối ngành Cơ điện tử và là trưởng nhóm, cho biết ý tưởng về một chiếc máy xuất phát từ trải nghiệm của bản thân. Quê tại làng nghề khảm trai Chuôn Ngọ, huyện Chương Mỹ, Hà Nội, Tuấn Anh nhiều lần chứng kiến người nhà, hàng xóm bị tai nạn lao động khi dùng máy mài để làm lộ ra lớp óng ánh của vỏ trai.
"Nghề này vất vả, nguy hiểm, trong khi lớp xà cừ của vỏ trai có nhiều công dụng, thường dùng để khảm trang sức, đồ dùng và quần áo, mang lại giá trị thẩm mỹ và kinh tế", Tuấn Anh nói.
Đầu năm 2022, Tuấn Anh chia sẻ ý tưởng với bạn bè ở phòng nghiên cứu R&D Cimlab, thuộc Đại học Bách khoa Hà Nội, và được hưởng ứng. Cả nhóm bắt đầu bằng việc đến làng Chuôn Ngọ, tìm hiểu công việc mài vỏ trai.
Tuấn Anh cho biết một người cần trung bình 25 phút để mài một vỏ trai. Tuy nhiên, vỏ trai được mài thủ công thường phải cắt nhỏ từng mảnh để tiện thao tác. Việc này ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ và chất lượng của lớp xà cừ. Trong khi đó, các thiết bị được dùng ở làng nghề đều là nhập khẩu, tuổi đời hàng chục năm và không bảo đảm an toàn cho người sử dụng. Ngoài ra, việc hít trực tiếp bụi mài ảnh hưởng đến sức khỏe người dân, nước rửa bụi mài gây ô nhiễm môi trường.
"Vì thế, cả nhóm muốn tạo ra một sản phẩm an toàn, tăng năng suất và giảm ô nhiễm", Tuấn Anh nói.
Máy tận thu xà cừ ngọc trai phiên bản đầu tiên (bên trái) và sau khi hoàn thành. Ảnh: Nhân vật cung cấp
Do chưa thấy sản phẩm nào tương tự, nhóm nghiên cứu đã tự mày mò mọi công đoạn. Tuấn Anh kể đầu tiên các thành viên dùng tia laser để mài vỏ trai nhưng không thành công, sau đó thử đến tia nước, dung dịch hỗn hợp vẫn thất bại. Cả nhóm nhận định vỏ trai có lớp sừng rất chắc, nếu không tìm ra chất liệu và phương pháp mài hiệu quả, dự án không thể tiếp tục. Cuối cùng, nhóm nghiên cứu tìm đến phương pháp phun hạt mài bằng nhôm oxit và thấy hiệu quả tích cực.
Máy tận thu xà cừ ngọc trai ra đời vào tháng 5/2022. Nhóm sẽ rửa vỏ trai để loại bỏ đất, sau đó đặt vỏ trai lên gá. Gá này đi theo băng tải vào buồng phun kín. Tại đây, hai vòi phun thổi liên tục, hạt mài làm từ nhôm oxit được cấp từ phễu, nằm dưới buồng phun, sẽ làm sạch bề mặt vỏ trai.
Cả nhóm đánh giá nguyên lý hoạt động của máy ổn, nhưng cần tìm được thông số hoạt động phù hợp cho từng bộ phận của máy. Lê Đình Khánh, sinh viên năm thứ ba, nhận xét đây là nhiệm vụ "khó nhằn" không kém việc tìm ra hạt mài. Cậu lấy ví dụ, nếu vòi phun để quá xa vỏ trai, lớp sừng rắn chắc không được làm sạch, còn để quá gần sẽ làm bong lớp xà cừ óng ánh của vỏ trai. Chưa kể, tốc độ di chuyển của băng tải, mức độ cấp hạt mài thế nào để không thừa hay thiếu cũng là bài toán khó với cả nhóm.
"Bọn mình đã thử không biết bao nhiêu lần, nhiều thời điểm mâu thuẫn quan điểm và cũng muốn dừng dự án", Khánh kể.
Những lúc khó khăn, Khánh cho biết các thành viên tự động viên nhau, lấy mục tiêu tạo ra sản phẩm hỗ trợ làng nghề làm động lực. Là sinh viên cơ khí, Khánh cho rằng bản thân cần có trách nhiệm tạo ra những sản phẩm phục vụ con người, giúp cuộc sống tốt đẹp hơn. Suy nghĩ này giúp cả nhóm kiên trì và tiếp tục thử nghiệm các thông số phù hợp.
Quy trình hoạt động của máy tận thu xà cừ ngọc trai. Video: Nhân vật cung cấp
Sau nửa năm, phiên bản thứ hai của máy tận thu xà cừ ngọc trai được hoàn thiện. Với kích thước 1,6 x 0,6 x 1,4 m, tương ứng với chiều dài, rộng và cao, máy có thể mài một vỏ trai trong 5 phút mà không cần cắt nhỏ, hiệu suất 94 vỏ một ngày, gấp năm lần sức người. Vỏ trai được xử lý bằng máy đã loại bỏ được 90% lớp sừng và đá vôi, chất lượng bề mặt tương đương với sản phẩm của làng nghề. Ngoài nâng cao năng suất, máy còn có thể lọc bụi và hạt mài ngay trong buồng kín, không để các chất hóa học bay ra ngoài. Hai mục tiêu lớn mà nhóm đặt ra ban đầu khi bắt tay chế tạo máy đều đạt được.
Theo tính toán, sản phẩm có thể đem lại doanh thu 141 triệu đồng một tháng cho mỗi hộ kinh doanh, cao hơn mức 86 triệu đồng hiện nay, lại giảm khoảng 1/3 số nhân công. Tuấn Anh đánh giá không chỉ dừng trong phòng nghiên cứu, máy tận thu xà cừ rất có tiềm năng để khởi nghiệp.
"Nhóm đã có cam kết của làng nghề, người dân về việc hợp tác, tiêu thụ máy", cậu nói.
PGS.TS Nguyễn Thị Hồng Minh, Phó trưởng phòng Quản lý nghiên cứu Đại học Bách khoa Hà Nội, nói máy tận thu xà cừ ngọc trai là dự án gắn với làng nghề, nên gần gũi. Trong hơn 8 tháng cuộc thi diễn ra, các thành viên nhóm Traivi phát triển tốt thiết bị này. Bà Minh cho rằng nhờ định hướng khởi nghiệp, sản phẩm của Traivi đã sẵn sàng để chuyển giao công nghệ.
Vỏ trai trước và sau khi được mài bằng máy. Ảnh: Thanh Hằng
Tuấn Anh đánh giá khoảng 80% kiến thức học tại trường được cậu ứng dụng khi thực hiện dự án này, chẳng hạn kỹ thuật mài, các góc đánh, phương pháp thiết kế máy, công nghệ chế tạo máy và đồ gá. Những môn này cậu được học chủ yếu vào năm thứ ba, đầu năm thứ tư.
Ngoài ra, quá trình nghiên cứu còn giúp Tuấn Anh và các bạn biết thêm kiến thức kinh doanh, tìm đầu ra cho sản phẩm, cải thiện kỹ năng thuyết trình trước đám đông.
Thời gian tới, nhóm sẽ cải thiện chế độ tự cấp vỏ trai của máy và tăng chất lượng mài vỏ trai từ 90 lên 100%. "Hy vọng sản phẩm ngoài việc giúp người dân làng nghề cải thiện năng suất, còn góp phần gìn giữ nghề khảm trai, khảm xà cừ không bị mai một", Tuấn Anh nói.
Thanh Hằng
