PGS.TS Nguyễn Thị Lệ Thu - Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh đã nghiên cứu, chế tạo một hệ vật liệu polyme mới có tính năng “tự lành” vết rạn nứt và vết cắt khi có tác động của nhiệt độ. Công trình góp phần xây dựng một hướng nghiên cứu mới của thế giới và khởi đầu cho việc phát triển các sản phẩm vật liệu mới “tự lành” ở Việt Nam. Với kết quả đó, 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.
Phóng viên đã có cuộc trò chuyện với PGS.TS Nguyễn Thị Lệ Thu về những đóng góp cũng như tiềm năng ứng dụng của kết quả nghiên cứu.
- PV: Thưa Bà, bà có thể chia sẻ về những kết quả chính của công trình nghiên cứu?
PGS.TS Nguyễn Thị Lệ Thu: Công trình “Nghiên cứu đưa liên kết thuận nghịch Diels-Alder vào bề mặt phân pha cứng - mềm trong cấu trúc polyuretan nhằm tạo ra vật liệu mới có cơ tính cao và tự lành ở nhiệt độ ôn hòa” của tôi và các cộng sự được thực hiện trong 24 tháng từ 2017 đến 2018 và được đăng tải trên Tạp chí Chemistry of Materials năm 2019. Công trình nghiên cứu chế tạo một hệ vật liệu polyme mới với cấu trúc chứa liên kết thuận nghịch (các liên kết này có thể tái tạo lại sau khi bị đứt gãy) không nằm ngẫu nhiên mà được thiết kế đặc biệt sắp xếp tại bề mặt phân cách giữa pha cứng và pha mềm của cấu trúc mạng vật liệu. Nhờ vậy vật liệu có tính năng “tự lành” vết rạn nứt và vết cắt khi có tác động của nhiệt độ.
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 (110-180 oC). 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 (60-70 oC) mà vẫn đảm bảo có cơ tính cao, nhờ vào sự sắp xếp của liên kết thuận nghịch tại vị trí bề mặt phân pha.
- Bà có thể cho biết 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?
PGS.TS Nguyễn Thị Lệ Thu: 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.
PGS.TS Nguyễn Thị Lệ Thu - Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh. Ảnh: Linh Chi.
- Do đây là hướng nghiên cứu mới nên để đưa vào ứng dụng trong thực tiễn chắc sẽ gặp nhiều khó khăn. Ý kiến của Bà về vấn đề này và những định hướng của nhóm trong thời gian tới?
PGS.TS Nguyễn Thị Lệ Thu: 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 vần đề cải tiến quy trình tổng hợp, cải tiến tính chất vật liệu để có thể ứng dụng được.
- Ý kiến của Bà về ý nghĩa của Giải thưởng Tạ Quang Bửu đối với các nhà khoa học nói chung và đặc biệt với nhà khoa học trẻ, trong đó có các nhà khoa học nữ làm nghiên cứu khoa học?
PGS.TS Nguyễn Thị Lệ Thu: Giải thường Tạ Quang Bửu có ý nghĩa ghi nhận kết quả nghiên cứu và động viên tinh thần rất lớn đối với các nhà khoa học nói chung. Đặc biệt với điều kiện nghiên cứu khoa học còn nhiều hạn chế, các nhà khoa học trẻ, trong đó có các nhà khoa học nữ sẽ được khích lệ để theo đuổi đam mê trong nghiên cứu khoa học. Chúng tôi cảm nhận được sự bình đẳng trong việc tiếp cận các nguồn tài trợ nghiên cứu, đặc biệt thông qua các chương trình tài trợ của Bộ Khoa học và Công nghệ. Tôi mong rằng sẽ có thêm các kênh hỗ trợ tương tự như Quỹ Phát triển KH&CN quốc gia để các nhà khoa học có thêm nhiều cơ hội thử thách hơn nữa.
- Ngày 18/5 hàng năm đã được chọn là Ngày Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Dưới góc độ là một nhà khoa học, Bà có thể chia sẻ đôi điều về ý nghĩa của việc nghiên cứu để tạo ra những công trình chất lượng, hữu ích với cuộc sống.
PGS.TS Nguyễn Thị Lệ Thu: Trong nghiên cứu khoa học, việc nghiên cứu để tạo ra những công trình chất lượng không chỉ có ý nghĩa đặt nền 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.
Hiên tại có lẽ các nhà khoa học trong nước vẫn còn bị vướng bận khá nhiều bởi các thủ tục hành chính và tài chính. Tôi hi 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 mong rằng sẽ có thêm nhiều các 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!
