Rời trường ĐH Công nghệ (ĐHQGHN) sau 5 năm giảng dạy và nghiên cứu, TS Trần Quốc Quân – nhà khoa học trẻ trong lĩnh vực Cơ học vật liệu, đã chọn nơi làm việc mới là Viện Nghiên cứu Tiên tiến Phenikaa-PIAS (Đại học Phenikaa) với mong ước giản dị: tự tay xây dựng một nhóm nghiên cứu để có thể theo đuổi những hướng nghiên cứu riêng mà mình lựa chọn.
Sau gần 10 năm làm việc dưới sự dẫn dắt của Giáo sư Nguyễn Đình Đức tại Phòng thí nghiệm Vật liệu và Kết cấu tiên tiến (Bộ môn Công nghệ Kỹ thuật Xây dựng - Giao thông, Trường ĐH Công nghệ), ở tuổi 30, TS. Trần Quốc Quân đã có một “lưng vốn” đáng nể là 26 bài báo quốc tế (trong đó 90% là tạp chí Q1).
Những tưởng ở môi trường quen thuộc này, TS. Trần Quốc Quân có thể tiếp tục những nghiên cứu về các vật liệu composite thông minh có cơ lý tính biến đổi FGM, vật liệu nano composite nhiều pha, vật liệu hấp thụ sóng nổ auxetic, penta graphene, các vật liệu tiên tiến sử dụng trong lĩnh vực năng lượng mới… mà thầy mình đã xác định nhưng anh đã có lựa chọn khác: chọn một con đường đi mới ở Viện PIAS - Trường Đại học Phenikaa, dù điều đó có nghĩa là sẽ phải đối mặt với nhiều thách thức hơn và nhiều trách nhiệm hơn.
Việc rời môi trường thân quen để lựa chọn một con đường riêng khiến anh không khỏi nhớ lại những ngày bắt đầu làm quen với khoa học. Lúc đó, dù là sinh viên năm thứ 3 nhưng những bài giảng về bài toán Cơ học và lời giới thiệu về việc xây dựng nhóm nghiên cứu mạnh của Giáo sư Nguyễn Đình Đức đã khiến anh cảm thấy mong muốn được làm công việc này. Xin thầy tham gia, Quân cùng các bạn được giao việc tìm hiểu các tính năng cơ học khác ngoài khả năng phát quang của TiO2, một hợp chất tự nhiên có phổ ứng dụng rất rộng trong gia cường các tính chất của các loại vật liệu bao phủ như sơn, kính chống nắng, màu thực phẩm, để xác định modul đàn hồi của vật liệu. Với Trần Quốc Quân, công việc thú vị ngay ở điểm xuất phát. “Chúng tôi không chỉ phát hiện ra khi bổ sung TiO2, vật liệu không chỉ cứng hơn mà còn có khả năng chống thấm tốt hơn”, anh nhớ lại. Từ phát hiện này, họ lập tức đưa vào tính toán, thử nghiệm vào trường hợp chống thấm cho ống dẫn dầu dưới tác động của nhiệt độ, áp suất cùng các tác nhân khác. Kết quả cho thấy, TiO2 làm tăng 5-10% độ cứng và khả năng chống thấm của vật liệu.
Không dừng lại ở đây, anh cùng các bạn trong nhóm nghiên cứu phát triển vật liệu 2 pha lên 3 pha mà điển hình là composite ở dạng thành phần nền, sợi bổ sung hạt, vốn là nguyên liệu quan trọng để chế tạo vỏ tàu thủy có khả năng chống thấm và vật liệu auxetic có khả năng hấp thụ sóng nổ, chế tạo vật liệu chống đạn, bom mìn.
Việc thực hiện nghiên cứu không chỉ đem lại cho TS. Trần Quốc Quân những bài báo quốc tế mà còn những giải pháp ứng dụng trong thực tế, nhưng khi nhận được đơn đặt hàng về vật liệu chống thấm cho vỏ tàu thủy của Viện Nghiên cứu chế tạo Tàu thủy Nha Trang - Đại học Nha Trang, anh và các bạn trong nhóm đã ứng dụng những nghiên cứu về TiO2, để tạo ra một sản phẩm có thể tăng khả năng chống thấm cho vỏ tàu thủy. Kết quả cho thấy, mẫu thực nghiệm phân tích cấu trúc nano có cấu trúc liền mạch, bề mặt phẳng, mịn hơn hẳn, khả năng chống thấm tăng 20-25% so với vật liệu cũ”.
Những thành công bước đầu như vậy đã gợi mở cho TS. Trần Quốc Quân về những giá trị mà lĩnh vực mình theo đuổi có thể mang lại và khát khao đi tìm cái mới trên những con đường ít bước chân qua.
Dù đã theo Giáo sư Nguyễn Đình Đức nghiên cứu tới gần 10 năm và có vị trí vững vàng trong nhóm nghiên cứu của thầy ở trường ĐH Công nghệ nhưng TS Trần Quốc Quân vẫn “luôn ấp ủ việc hình thành một nhóm nghiên cứu độc lập để tiếp tục theo đuổi các hướng nghiên cứu liên quan đến vật liệu và kết cấu tiên tiến như vật liệu composite 3 pha, vật liệu auxetic, vật liệu FGM…”, anh lý giải về quyết định chuyển tới Trường Đại học Phenikaa.
Theo nhìn nhận của anh, dù là một môi trường mới được tạo dựng nhưng Trường Đại học Phenikaa lại có nhiều cơ chế linh hoạt, cởi mở trong đầu tư và đánh giá nghiên cứu nên có thể khuyến khích được những người trẻ như anh thực hiện nghiên cứu độc lập cũng như điều kiện gây dựng nhóm nghiên cứu tiềm năng. Anh cho biết, không chỉ thuận lợi về việc được phân bổ kinh phí hoạt động theo năm (bên cạnh lương hàng tháng), anh còn có cơ hội mở rộng hợp tác với những nhà nghiên cứu ngoài trường, “thành viên không thuộc Phenikaa nhưng được trưởng nhóm nghiên cứu mạnh hoặc tiềm năng chịu trách nhiệm về đóng góp vào nghiên cứu thì cũng được hỗ trợ kinh phí nghiên cứu. Không phải trường nào cũng có cơ chế đầu tư cho nghiên cứu như thế này”.
Mặt khác, với những người quan tâm đến ứng dụng như anh thì cánh cửa luôn mở: Quỹ Đổi mới Sáng tạo Phenikaa thuộc Tập đoàn Phenikaa cũng sẽ tạo điều kiện phát triển những giải pháp công nghệ từ các kết quả nghiên cứu có định hướng ứng dụng chuyển giao công nghệ nhằm thúc đẩy các nhà khoa học có điều kiện đóng góp cho xã hội.
Với những điều kiện này, TS Trần Quốc Quân đặt ra mục tiêu công bố khoảng 5-6 bài mỗi năm – con số mà anh thừa nhận “không dễ để duy trì” với nguồn nhân lực bước đầu anh có trong tay. Tuy nhiên không có vấn đề gì mà không có giải pháp, cũng giống như việc luôn tìm những phép toán tối ưu để giải được vấn đề về tính chất vật liệu mà các bài toán đặt ra, anh sẽ cần phải “tối ưu” hơn nữa cách làm của mình. Đó là, không chỉ theo dõi các nghiên cứu của các nhà khoa học trong ngành mà anh còn phải quan tâm cả những ngành khác để biết đang có những vấn đề nào được quan tâm hay liên hệ với các công ty, viện nghiên cứu để hợp tác cùng nghiên cứu các bài toán của thực tế.
Không thể ngay một lúc có thể đạt được tất cả những mong muốn này nhưng TS. Trần Quốc Quân cho rằng, mình cần chuẩn bị thật kỹ về mặt chuyên môn. Thay vì tiếp cận bài toán theo phương pháp giải tích quen thuộc, một vài năm trở lại đây, anh đã quan tâm đến phương pháp số. “Nếu như giải tích cho phép biểu diễn bằng phương trình cụ thể để dễ dàng tìm mối liên hệ trực tiếp của các ẩn số và hàm, từ đó dễ dàng nghiên cứu hơn tác động của các yếu tố như hình học, vật liệu lên kết cấu, thì phương pháp số lại có thể giải quyết được những bài toán lớn và phức tạp. Vì thế, việc kết hợp cả hai phương pháp sẽ giúp tôi và nhóm có được kết quả tốt và cách nhìn bài toán từ nhiều góc độ phong phú hơn” – TS. Trần Quốc Quân nói.
Ngay lúc còn đang làm quen với môi trường mới, TS. Trần Quốc Quân đã sẵn sàng việc mở rộng hợp tác với các nhà khoa học trẻ khác cùng nhau thực hiện nghiên cứu về pin năng lượng mặt trời với sự tài trợ của Quỹ NAFOSTED “Nghiên cứu ổn định tĩnh và đáp ứng động lực phi tuyến của các kết cấu pin mặt trời nanocomposite nhiều lớp thế hệ mới”, để “tìm ra vật liệu và kết cấu phù hợp nhất (hình dáng, kích thước, độ dài...) có thể nâng cao hiệu suất hoạt động của pin. Một vấn đề thách thức nhưng thú vị”, TS. Trần Quốc Quân nói về thách thức trước mắt mà mình cần giải quyết.