Kỹ thuật vật liệu – đòn bẩy của tiến bộ khoa học, công nghệ

Các loại vật liệu đa năng, tiên tiến chính là động lực thúc đẩy nhiều phát kiến khoa học ra đời.

Bài viết liên quan
▶ Kỹ thuật Vật liệu – đòn bẩy của tiến bộ khoa học, công nghệ
▶ Kỹ thuật Vật liệu – ngành học đón đầu xu thế
▶ Nữ giảng viên Bách khoa tạo cú hit sciencebiz với vật liệu tự lành

ỨNG DỤNG vạn năng CỦA NGÀNH Kỹ thuật vật liệu

“Từ thời kỳ đồ đá đến thời kỳ đồ đồng, đồ sắt. Và cho tới thời kỳ Silicon ngày nay, mọi kỷ nguyên trong lịch sử loài người đều được đặt theo tên các loại vật liệu thống trị thời đại đó. Lý do là mọi tiến bộ lớn của nền văn minh nhân loại đều được thúc đẩy bởi sự phát triển của vật liệu” – trích Thư ngỏ gởi sinh viên ngành Khoa học & Kỹ thuật Vật liệu của nhà vật lý học người Anh Nicola Spaldin (nhà khoa học đầu tiên nghiên cứu về Multiferroics[1]).

Khoa học vật liệu là khoa học liên ngành, kết hợp nguyên lý hóa học, toán học, vật lý, sinh học và kỹ thuật để nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc, thành phần, tính chất vật liệu cùng các công nghệ chế tạo, xử lý chúng. Ngành kỹ thuật vật liệu vận dụng những kết quả đó để điều chỉnh tính chất, thiết kế, sản xuất những loại vật liệu ưu việt, phù hợp với từng mục đích sử dụng cụ thể.

Mọi thứ đều được tạo thành từ một hoặc nhiều vật liệu nào đó. Ngày nay, chúng ta có thể dễ dàng tìm thấy ứng dụng của ngành kỹ thuật vật liệu trong nhiều mặt đời sống từ y học, nông nghiệp, năng lượng, môi trường, xây dựng, giao thông vận tải tới điện tử viễn thông, hàng không – vũ trụ. 

Trước xu hướng chuyển mình liên tục của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, vật liệu tiên tiến, vật liệu công nghệ cao ngày càng trở nên thiết yếu và trở thành chìa khóa mở ra nhiều tiến bộ khoa học – công nghệ. 

Ở lĩnh vực y học, vật liệu y sinh được ứng dụng để chế tạo van tim, đĩa đệm, tấm vá sọ, khớp háng, chỏm xương đùi, ống nối động mạch chủ, nẹp kết hợp xương, dụng cụ cấy ghép răng hàm mặt; hạt nano có thể hỗ trợ dẫn truyền thuốc, chẩn đoán bệnh lý, tiêu diệt tế bào ung thư; vật liệu PEDOT được chứng minh có khả năng kết nối não bộ con người với trí tuệ nhân tạo nhằm tạo ra siêu trí tuệ.

Ở lĩnh vực điện tử, vật liệu bán dẫn là thành phần không thể thiếu của tivi, điện thoại, laptop, máy tính ảo, con chip, trợ lý ảo… thế hệ mới.

Ở lĩnh vực môi trường, vật liệu nano có thể làm sạch chất phóng xạ trong nước, giải quyết sự cố tràn dầu, xử lý chất thải…

Ở lĩnh vực năng lượng, vật liệu carbon aerogel góp phần nâng cao chất lượng và tính hiệu quả của pin năng lượng mặt trời, siêu tụ điện, pin dành cho ô tô điện…

Ở lĩnh vực hàng không – vũ trụ, vật liệu titanium có thể làm cấu trúc khung, hệ thống thủy lực của tên lửa, tàu vũ trụ; vật liệu aerogel có mặt trong vỏ bọc hoặc kính cửa sổ tàu thám hiểm.

vận hội lớn cho ngành vật liệu việt nam

Hiện tại, nhiều công ty, tập đoàn đa quốc gia (NTT, LEGO, Intel, Heineken, Hayat Kimya, Toyota, Samsung, Daikin…) chuyển dịch nhà máy sản xuất và tái định vị chuỗi cung ứng toàn cầu, nhắm nước ta làm “trạm trung chuyển”. Mới đây, để hạn chế sự phụ thuộc vào chuỗi cung ứng Trung Quốc, Apple đã chuyển dây chuyền sản xuất AirPods Pro 2 qua nước ta.

Không chỉ dừng lại ở đó, các doanh nghiệp lớn đang đẩy mạnh xây dựng khu công nghiệp mới tại nhiều tỉnh thành. Công ty cổ phần Đầu tư phát triển Long An sẽ trở thành nhà đầu tư của khu công nghiệp Tân Lập (trị giá hơn 425 triệu USD). VSIP Group vừa khởi công khu công nghiệp Việt Nam – Singapore III (VSIP III) ở Bình Dương vào cuối tháng 3/2022. Đến nay, khoảng 31 công ty, tập đoàn trong và ngoài nước đã rót vốn vào khu công nghiệp này với tổng số vốn dự kiến lên tới 1,8 tỷ USD. Ba công ty Công nghệ Viễn thông Sài Gòn, Vina Capital và Aurous (Singapore) đã ký kết biên bản ghi nhớ hợp tác đầu tư dự án tổ hợp công nghiệp đô thị 2,5 tỷ USD tại tỉnh Bắc Giang.

Có thể thấy, Việt Nam đang đứng trước thời cơ có một không hai để phát triển toàn diện các ngành công nghiệp, trong đó kỹ thuật vật liệu đóng vai trò nền tảng. Thế nhưng, nếu không nhanh chóng làm chủ công nghệ cũng như nguồn nguyên – vật liệu, chúng ta dễ biến thành xưởng gia công của thế giới với chi phí thấp, nhân công rẻ.

Do đó, việc củng cố lĩnh vực này nói chung và xây dựng đội ngũ nhân lực trình độ cao (giỏi tiếng Anh, rành kỹ thuật) nói riêng là đòi hỏi tất yếu trong chiến lược phát triển bền vững của đất nước.

Nắm bắt nhu cầu thực tế, sau 20 năm hình thành và phát triển, Khoa Công nghệ Vật liệu, Trường ĐH Bách khoa triển khai chương trình Chất lượng cao ngành Kỹ thuật Vật liệu Công nghệ cao (mã trường: QSB, mã ngành: 229). Đây là chương trình đào tạo chính quy, được giảng dạy hoàn toàn bằng tiếng Anh. Bằng do Trường ĐH Bách khoa cấp. Địa điểm học tại Cơ sở Q.10. Chương trình phù hợp với các thí sinh đam mê khám phá thế giới vật liệu, mong muốn phát minh những loại vật liệu tiên tiến, có tính chất ưu việt và thân thiện với môi trường.

---

[1] Multiferroics là một loại vật liệu tổ hợp với nhiều tính chất ở cùng một pha. Trong multiferroics, multi nghĩa là đa, nhiều; ferroic chỉ tính chất ferro (sắt) như: sắt từ, sắt điện… Các tính chất sắt là thuộc tính căn bản. Tuy nhiên, đôi khi multiferroics cũng bao gồm các tính chất thứ cấp kiểu phản sắt (ví dụ phản sắt từ, phản sắt điện, feri từ).

Bài: XUÂN MAI