Nghiên cứu chế tạo vật liệu mới tự “làm lành” vết rạn nứt

- 07:06, 18/05/2022

Trên thế giới, mặc dù thị trường của vật liệu thông minh như “vật liệu tự lành” rất lớn nhưng việc nghiên cứu, chế tạo ra một hệ vật liệu polyme mới có tính năng tự lành vết rạn nứt và vết cắt khi có tác động của nhiệt độ mới chỉ ở dạng tiềm năng. Đây cũng là đề tài nghiên cứu giúp nữ PGS.TS. NGUYỄN THỊ LỆ THU vinh dự là một trong hai nhà khoa học được Bộ Khoa học và Công nghệ trao tặng Giải thưởng Tạ Quang Bửu năm 2022.

 - Giá trị cốt lõi và ý nghĩa của công trình nghiên cứu trong bối cảnh hướng đến sử dụng các vật liệu thông minh và polyme “tự lành” đang là một đề tài mới, thưa bà?

A2.jpg
PGS.TS Nguyễn Thị Lệ Thu

- Đối với các công trình nghiên cứu trước đây đã công bố trên thế giới, các hệ vật liệu polyme với cấu trúc tương tự đều có cơ tính thấp hoặc chỉ có thể “tự lành” ở nhiệt độ cao (110 - 180oC). Hệ vật liệu nghiên cứu trong công trình này là vật liệu polyuretan trên cơ sở liên kết Diels-Alder được công bố đầu tiên trên thế giới cho thấy có tính năng “tự lành” tốt ở nhiệt độ dịu nhẹ (60 - 70oC) mà vẫn bảo đảm có cơ tính cao, nhờ vào sự sắp xếp của liên kết thuận nghịch tại vị trí bề mặt phân pha.

Diễn đàn kinh tế thế giới đã bình chọn “vật liệu tự lành” là một trong 10 công nghệ nổi trội nhất của năm 2013. Ngày nay, nhiều công ty lớn (như Nissan, LG Electronics, Evonik, Toray Advanced, Bayer (Đức), RadTech EUROPE (Thụy Sĩ), Nissan Motor Co. (Nhật)…) và các công ty spin-off của các trường đại học trên thế giới đang trong giai đoạn bùng nổ các nghiên cứu mang lại các ứng dụng mới hơn của polyme tự lành để đưa vào thị trường trong tương lai. Vì vậy, kết quả nghiên cứu của công trình góp phần xây dựng nhóm nghiên cứu đi theo xu hướng nghiên cứu của thế giới.

Việc nghiên cứu ra các hệ vật liệu tự lành mới và nghiên cứu cải tiến tính chất của chúng đem lại tiềm năng to lớn cho khả năng ứng dụng và hiệu quả kinh tế nói chung. Vật liệu có thể “tự lành” khi xuất hiện vết rạn tế vi giúp cho sản phẩm có tuổi thọ sử dụng cao, nhờ đó giảm thiểu chi phí sửa chữa, đem lại hiệu quả ứng dụng của sản phẩm và hiệu quả kinh tế, giúp giảm thiểu năng lượng, tài nguyên và chất thải. Vật liệu polyme tự lành có tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực y sinh, chẳng hạn như làm vật liệu cấy ghép, da nhân tạo hay keo dán vết thương, hoặc làm màng sơn tự lành vết xước cho xe hơi và điện thoại thông minh, làm màn hình điện thoại thông minh.

- Tính ứng dụng của công trình nghiên cứu như thế nào trong thực tế, thưa bà?

- Trên thế giới, mặc dù thị trường tiềm năng của vật liệu thông minh như “vật liệu tự lành” rất lớn nhưng viêc phát triển vật liệu tự lành vẫn còn trong giai đoạn nghiên cứu. Hiện tại, vấn đề thử thách ở Việt Nam cũng như trên thế giới là việc chế tạo ra sản phẩm vật liệu thông minh “tự lành” có tính năng “tự lành” hiệu quả mà có thể sản xuất trên quy mô lớn với giá thành thấp.

Trong thời gian tới, nhóm sẽ tiếp tục nghiên cứu tổng hợp và cải tiến các hệ vật liệu polyme thông minh như polyme nhớ hình, polyme cảm biến, polyme tự lành… bao gồm việc nghiên cứu cơ bản và cả vấn đề cải tiến quy trình tổng hợp, cải tiến tính chất vật liệu để có thể ứng dụng được.

- Dưới góc độ là một nhà khoa học, bà chia sẻ đôi điều về ý nghĩa của việc nghiên cứu để tạo ra những công trình chất lượng, hữu ích với cuộc sống.

- Trong nghiên cứu khoa học, việc nghiên cứu để tạo ra những công trình chất lượng không chỉ có ý nghĩa đặt nền móng cho việc phát triển ứng dụng các công trình vào thực tế, tạo ra sản phẩm có ích cho xã hội, mà còn có ý nghĩa đào tạo con người, nguồn nhân lực có năng lực phân tích và sáng tạo trong việc tìm kiếm và giải quyết vấn đề.

Tôi hy vọng, trong tương lai gần người làm nghiên cứu khoa học sẽ có thêm nhiều sự tự chủ trong việc triển khai đề tài nghiên cứu nhằm tạo điều kiện thỏa sức sáng tạo để tạo ra các sản phẩm khoa học có tính ứng dụng cao và các công bố khoa học xuất sắc. Tôi cũng rất mong Nhà nước có thêm nhiều chính sách hỗ trợ, nhiều Quỹ tài trợ nghiên cứu với mô hình xét chọn và đánh giá minh bạch và nghiêm ngặt tương tự như Quỹ Phát triển KH - CN quốc gia, các quỹ học bổng cho nghiên cứu sinh, sinh viên giỏi.

- Xin trân trọng cảm ơn bà!

Linh Chi thực hiện