Tiến sỹ Bùi Hùng Thắng: “Vật liệu ống cácbon nano là con đường dành cho tôi”

Bên trong dáng vẻ hiền lành của anh là tham vọng và niềm tin sẽ bắt kịp trình độ thế giới trong những hướng nghiên cứu mới như vật liệu ống cácbon nano.

Trong mắt TS Nguyễn Văn Chúc - Trưởng phòng Vật liệu cácbon nano, Viện Khoa học vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VAST), người đồng nghiệp Bùi Hùng Thắng là nhân vật khá kiệm lời: “Thắng không nói nhiều và chỉ nói khi cần, nhưng luôn nói chính xác những gì cần thiết”. Thế nhưng trong cuộc trò chuyện với tôi, anh cởi mở và hiếm khi ngần ngừ trước câu hỏi.

TS Thắng tiết lộ, thời đại học, ngành anh chọn vốn không phải vật lý, mà là công nghệ thông tin: “Tôi đoạt giải học sinh giỏi quốc gia môn vật lý nên được vào thẳng đại học, đăng ký học công nghệ thông tin, nhưng lá thư của Giáo sư (GS) Nguyễn Văn Hiệu khiến mọi chuyện thay đổi. Năm đó, thầy muốn lập khoa Vật lý kỹ thuật tại Đại học (ĐH) Công nghệ nên đi tìm những học sinh có nền tảng vật lý tốt. Thầy bảo nếu tôi không theo đuổi vật lý sẽ rất lãng phí”. Và thế là Bùi Hùng Thắng trở thành một trong 7 sinh viên đầu tiên của khoa Vật lý kỹ thuật.

Khi làm khóa luận tốt nghiệp, anh thực tập ở Viện Khoa học vật liệu dưới sự hướng dẫn của GS Phan Hồng Khôi và GS Phan Ngọc Minh, nghiên cứu cách sử dụng vật liệu ống cácbon nano (CNTs) để mạ lên các vật rắn nhằm tăng độ bền, hạn chế bào mòn. “Sau khi tốt nghiệp, các thầy đề nghị tôi tiếp tục làm vì hướng nghiên cứu còn dở dang. Vì thế, tôi học cao học tại ĐH Công nghệ và làm nghiên cứu sinh tại viện. Càng học, tôi càng thấy CNTs thực sự là con đường dành cho mình” - TS Thắng nói.

Vị tiến sỹ 34 tuổi tâm sự: “Tôi yêu khoa học và luôn thấy đây là môi trường tốt để rèn luyện. Việc nghiên cứu không phải lúc nào cũng dễ dàng, nhưng khó khăn làm tôi muốn vươn lên. Nhiều lần tôi có ý tưởng mà thực nghiệm không thành công, nhưng luôn biết rằng thất bại là có thêm kinh nghiệm để hoàn thiện hơn trong nghiên cứu. Khoa học là một con đường dài và nếu muốn đi xa thì phải xây dựng mục tiêu cho từng giai đoạn. Kế hoạch nghiên cứu thường được xây dựng từ 5-10 năm hoặc lâu hơn. Nó giúp tôi kiên định đi trên con đường ấy và duy trì đam mê trong thời gian dài”.

Nói về công việc nghiên cứu của đồng nghiệp, TS Chúc cho biết: “Thắng là người nghiên cứu cả cơ bản và ứng dụng. Vì thế khi cơ quan cần chia sẻ các vấn đề về nghiên cứu với lãnh đạo Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, cậu ấy luôn được chọn”.

Hiện nay, TS Bùi Hùng Thắng đi sâu nghiên cứu CNTs và graphite - 2 loại vật liệu đang được các nhà khoa học thế giới quan tâm nhờ có độ cứng lớn, độ mềm cao, phát xạ điện trường tốt, khả năng dẫn nhiệt cao. Theo TS Thắng, giới khoa học luôn muốn tìm kiếm các vật liệu có hệ số dẫn nhiệt cao để tăng hiệu quả truyền nhiệt cho các linh kiện điện tử hoặc máy móc cần tản nhiệt trong quá trình hoạt động. Theo đuổi hướng này, anh tập trung nghiên cứu về chất lỏng tản nhiệt chứa thành phần CNTs trên cả hai hướng cơ bản và ứng dụng.

Anh chia sẻ: “Các mô hình giải thích cơ chế hoạt động khi đưa CNTs vào chất lỏng tản nhiệt đã được nhiều nhóm nghiên cứu trên thế giới đưa ra, nhưng độ chính xác chưa cao khi áp dụng thực tế. Chúng tôi đã tìm cách cải tiến những mô hình đó và tìm được vài khiếm khuyết để khắc phục”. Mô hình do nhóm của TS Bùi Hùng Thắng xây dựng đã chứng minh được độ chính xác cao khi so sánh với các nghiên cứu tương tự trên thế giới, phù hợp với nhiều môi trường chất lỏng khác nhau (dầu gấc, nước...). Công trình được công bố trên tạp chí của Viện Vật lý Mỹ và đem lại cho anh đề cử giải Nhà khoa học trẻ thuộc giải thưởng Tạ Quang Bửu 2017.

Từ nghiên cứu này, TS Thắng tìm cách ứng dụng chất lỏng tản nhiệt vào các linh kiện điện tử có công suất lớn, như modul đèn LED chiếu sáng công cộng, nhằm giải quyết một bài toán thực tế: Để thay loại đèn công cộng công nghệ cũ hiện nay bằng bằng đèn LED để tăng cường độ chiếu sáng, kéo dài tuổi thọ của đèn và tiết kiệm điện thì chi phí rất lớn. Giải pháp nhà khoa học trẻ đưa ra là lắp modul vào hệ thống tản nhiệt bằng chất lỏng nano để biến đèn công cộng thành đèn LED.

“Tôi đã thuyết phục doanh nghiệp bằng cách chỉ ra cho họ thấy hệ thống đèn công cộng ở Việt Nam rất lớn. Nếu mỗi sản phẩm chỉ lãi một chút thôi thì lợi nhuận không hề nhỏ” - TS Thắng kể và cho biết đang hợp tác với doanh nghiệp để nghiên cứu sản xuất số lượng lớn.

Ứng dụng CNTs trong lĩnh vực năng lượng mặt trời cũng là một hướng nghiên cứu mà anh đang thực hiện với nhiều kỳ vọng. CNTs trong chất lỏng hấp thụ trực tiếp năng lượng mặt trời rồi đưa qua máy phát điện, tạo thành điện năng. Chất lỏng có hạt nano sẽ tăng hiệu quả hấp thụ năng lượng mặt trời do mỗi hạt nano có dải hấp thụ riêng, nhiều hạt sẽ hấp thụ được cả dải nhiệt năng lượng mặt trời.

Thiết bị này sẽ được nhóm nghiên cứu của TS Bùi Hùng Thắng triển khai tại Hải Phòng, phục vụ các chiến sĩ ở hải đảo. “Đây là hướng nghiên cứu mới được thế giới triển khai 1-2 năm nay. Vì thế, chúng tôi có cơ hội phát triển được những nghiên cứu cơ bản bắt kịp họ” - anh nói.

TS Thắng cho rằng, những thành tựu mà anh có được một phần nhờ cách tạo điều kiện cho nhà khoa học trẻ của lãnh đạo Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam: “Viện có một mô hình rất hay là giao đề tài quy mô nhỏ cho các nhà khoa học trẻ để mỗi người tự hình thành kết quả nghiên cứu của mình. Nhờ cơ chế này mà tôi có 1 bằng sáng chế và 1 giải pháp hữu ích trong giai đoạn 2013-2014. Nếu không có đề tài cơ sở như vậy, tôi sẽ không có nền tảng để theo đuổi các nghiên cứu ở cấp viện và cấp bộ”.

Ước mong của TS Bùi Hùng Thắng là cơ chế trên sẽ được nhiều đơn vị, tổ chức nghiên cứu áp dụng để tạo thêm nhiều cơ hội cho các nhà khoa học trẻ.