Làm chủ công nghệ plasma lạnh cho vật liệu nano

Tiến sĩ Nguyễn Nhật Linh hướng dẫn sinh viên kiểm tra mẫu sản phẩm hạt nano vàng thu được từ quá trình tổng hợp plasma. (Ảnh: MINH ĐỨC)
Tiến sĩ Nguyễn Nhật Linh hướng dẫn sinh viên kiểm tra mẫu sản phẩm hạt nano vàng thu được từ quá trình tổng hợp plasma. (Ảnh: MINH ĐỨC)

Đề tài “Nghiên cứu chế tạo nguồn phát plasma lạnh ứng dụng trong tổng hợp vật liệu nano kim loại có hiệu ứng cộng hưởng plasmon bề mặt (Au, Ag)” do các nhà khoa học Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam thực hiện đã mở ra hướng tiếp cận xanh, an toàn trong tổng hợp nano kim loại quý, góp phần nâng cao năng lực làm chủ công nghệ plasma và vật liệu tiên tiến trong nước.

Trong bối cảnh khoa học và công nghệ phát triển mạnh mẽ, các vật liệu nano kim loại có hiệu ứng plasmon bề mặt (Au, Ag) ngày càng khẳng định vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Khi được kích thích bởi bức xạ điện từ tại tần số cộng hưởng thích hợp, các electron tự do tập trung gần bề mặt hạt sẽ dao động tập thể, tạo nên hiệu ứng cộng hưởng plasmon bề mặt đặc trưng. Chính cơ chế này mang lại cho vật liệu những tính chất hóa-lý ưu việt, mở ra khả năng ứng dụng rộng rãi trong y học, xúc tác quang và hóa học, cảm biến điện hóa cũng như cảm biến tán xạ Raman tăng cường bề mặt (SERS).

Tuy nhiên, các phương pháp tổng hợp nano kim loại truyền thống từ hóa học, vật lý đến sinh học thường đòi hỏi điều kiện phản ứng khắt khe, tiêu tốn năng lượng, sử dụng hóa chất tiềm ẩn độc tính và gặp khó khăn trong kiểm soát hình thái, kích thước hạt. Trong xu thế phát triển công nghệ xanh và bền vững, plasma lạnh nổi lên như một hướng tiếp cận đầy triển vọng nhờ khả năng tạo môi trường phản ứng hoạt hóa cao ở điều kiện nhiệt độ thấp, thân thiện hơn với môi trường.

Dù đã đạt được những bước tiến đáng kể, công nghệ tổng hợp nano bằng plasma vẫn đối mặt với nhiều thách thức, nhất là việc thiết kế cấu hình và tối ưu các thông số kỹ thuật của nguồn phát DBD plasma jet.

Đây là yếu tố quyết định trực tiếp đến hiệu suất tổng hợp cũng như chất lượng vật liệu thu được. Vì vậy, làm chủ công nghệ chế tạo và tối ưu hóa nguồn plasma lạnh chuyên dụng không chỉ có ý nghĩa về mặt khoa học mà còn góp phần nâng cao tính khả thi trong ứng dụng thực tiễn của vật liệu nano kim loại.

Trước thực tiễn đó, Tiến sĩ Nguyễn Nhật Linh và nhóm nghiên cứu Viện Khoa học vật liệu (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã triển khai đề tài “Nghiên cứu chế tạo nguồn phát plasma lạnh ứng dụng trong tổng hợp vật liệu nano kim loại có hiệu ứng cộng hưởng plasmon bề mặt (Au, Ag)” (mã số: THTEXS.06/22-25).

Trong quá trình triển khai, nhóm nghiên cứu đã từng bước xây dựng và tối ưu hóa hệ thống plasma lạnh sử dụng khí argon với cấu trúc điện cực được thiết kế phù hợp cho quá trình khử ion kim loại ở điều kiện áp suất và nhiệt độ phòng. Thiết bị được phát triển theo hướng gọn nhẹ, vận hành ổn định và tiết kiệm năng lượng, song vẫn bảo đảm tạo ra mật độ cao các tác nhân hoạt hóa, đủ khả năng khử nhanh Au³+ và Ag+ mà không cần sử dụng chất khử hóa học. Đây là tiền đề quan trọng để kiểm soát chặt chẽ kích thước, hình thái và phân bố hạt, qua đó bảo đảm chất lượng nano vàng và nano bạc đáp ứng yêu cầu nghiên cứu cũng như ứng dụng.

Đi đôi với việc hoàn thiện thiết bị, nhóm đã tiến hành khảo sát hệ thống các thông số ảnh hưởng như lưu lượng khí, công suất plasma, thời gian xử lý và nồng độ muối kim loại. Kết quả thực nghiệm cho thấy plasma lạnh không chỉ rút ngắn đáng kể thời gian phản ứng mà còn tạo ra các hạt nano có độ đồng đều và ổn định cao, thể hiện đỉnh cộng hưởng plasmon bề mặt rõ rệt. Những kết quả này tiếp tục khẳng định ưu thế của phương pháp plasma so với quy trình hóa học truyền thống: Không sử dụng hóa chất độc hại, giảm thiểu chất thải thứ cấp, thuận lợi cho mở rộng quy mô và thân thiện với môi trường.

Chia sẻ về những kết quả bước đầu, Tiến sĩ Nguyễn Nhật Linh cho biết, plasma lạnh đặc biệt triển vọng nhờ khả năng tạo ra các tác nhân hoạt hóa mạnh trong điều kiện thường. Tuy nhiên, duy trì trạng thái plasma ổn định trong thời gian dài là thách thức kỹ thuật không nhỏ; chỉ một biến động nhỏ về công suất hoặc lưu lượng khí cũng có thể ảnh hưởng đến quá trình hình thành và phát triển hạt nano. Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã phải tối ưu chi tiết cấu trúc điện cực, hệ thống cấp khí và cơ chế phát plasma nhằm bảo đảm tính lặp lại, đồng đều và chất lượng sản phẩm.

Điểm nhấn quan trọng của đề tài là chứng minh được khả năng tổng hợp vật liệu nano kim loại quý bằng một quy trình hoàn toàn sạch, không sử dụng bất kỳ chất khử độc hại nào. Thành công này không chỉ phù hợp với định hướng phát triển công nghệ xanh và mô hình sản xuất bền vững mà còn góp phần nâng cao năng lực tự chủ trong chế tạo nguồn plasma lạnh trong nước, giảm phụ thuộc vào thiết bị nhập khẩu và mở ra triển vọng cho các nghiên cứu chuyên sâu về vật liệu nano, vật liệu quang-điện tử trong thời gian tới.

Theo đánh giá của các nhà khoa học, kết quả nghiên cứu đã khẳng định plasma lạnh là phương pháp tổng hợp vật liệu nano kim loại quý giàu triển vọng, theo hướng xanh, an toàn và có khả năng kiểm soát tốt hơn so với các quy trình hóa học truyền thống. Việc chế tạo thành công nguồn phát plasma lạnh sử dụng khí argon với độ ổn định và hiệu suất cao đánh dấu bước tiến quan trọng trong quá trình làm chủ công nghệ plasma và công nghệ nano tại Việt Nam.

Đề tài thể hiện rõ tính mới trong cách tiếp cận, giá trị thực tiễn trong triển khai công nghệ và tiềm năng ứng dụng rộng mở trong lĩnh vực plasma, vật liệu xử lý môi trường cũng như phát triển vật liệu-linh kiện cho năng lượng. Hội đồng nghiệm thu cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã đánh giá cao các kết quả đạt được của đề tài và thống nhất xếp loại A. Từ nền tảng nghiên cứu này, đề tài của nhóm tác giả Viện Khoa học vật liệu đã được công bố trên 5 bài báo thuộc các tạp chí quốc tế uy tín và công bố trong kỷ yếu hội nghị chuyên ngành trong nước.

Những kết quả trên không chỉ khẳng định năng lực nghiên cứu và làm chủ công nghệ của đội ngũ khoa học trong nước mà còn mở ra tiền đề cho các hướng nghiên cứu chuyên sâu và ứng dụng liên ngành, từ y sinh, môi trường đến năng lượng, góp phần thúc đẩy định hướng phát triển công nghệ tiên tiến, xanh và bền vững của khoa học Việt Nam hiện nay.

Có thể bạn quan tâm

Xã vùng cao Avương. (Ảnh: THANH TÂM)

Đà Nẵng: Đột phá chuyển đổi số ở xã vùng cao Avương

Nhiều nhiệm vụ chuyển đổi số đã được Ban Thường vụ Đảng ủy và Ban Chỉ đạo 57 xã Avương (thành phố Đà Nẵng) triển khai đồng bộ, mang lại những chuyển biến rõ nét, tạo động lực thúc đẩy phát triển kinh tế-xã hội, nâng cao hiệu lực, hiệu quả hoạt động của hệ thống chính trị và chất lượng phục vụ nhân dân.

VNPT SmartCA đưa thao tác ký lên điện thoại và máy tính, giúp người có thẩm quyền xử lý công việc ở bất cứ đâu. (Ảnh: VNPT)

Gỡ “điểm nghẽn chờ ký” với VNPT SmartCA

Chữ ký số đã quen thuộc với doanh nghiệp, nhưng khi công việc không còn bó hẹp trong văn phòng, USB Token hay máy tính cố định lại trở thành giới hạn. Ký số từ xa đang thay đổi cách doanh nghiệp xử lý giao dịch điện tử, với VNPT SmartCA đưa thao tác ký lên môi trường số, giúp người có thẩm quyền xử lý công việc ở bất cứ đâu.

Gian hàng giới thiệu về chip bán dẫn tại một sự kiện do Bộ Khoa học và Công nghệ tổ chức. (Ảnh: Thu Hằng)

Bảo vệ tài sản trí tuệ trong thiết kế chip bán dẫn

Công nghiệp bán dẫn Việt Nam đang mở rộng từ nghiên cứu, thiết kế sang đóng gói, kiểm thử và từng bước hình thành năng lực chế tạo chip trong nước. Do đó, bảo hộ thiết kế bố trí mạch tích hợp bán dẫn trở thành yêu cầu quan trọng nhằm bảo vệ thành quả sáng tạo, tạo nền tảng cho thương mại hóa và thúc đẩy đổi mới sáng tạo.

Đoàn công tác hai bên làm việc, trao đổi về thúc đẩy chuyển đổi số. (Ảnh: Đại sứ quán Pháp tại Việt Nam)

Thúc đẩy hợp tác về chuyển đổi số Việt Nam và Pháp

Trong các ngày từ 5 đến 9/10, Cục Chuyển đổi số (Văn phòng Chính phủ) thực hiện chương trình làm việc với đoàn chuyên gia Cộng hòa Pháp về nội dung hợp tác, trao đổi trọng tâm về ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) trong khu vực công, quản trị dữ liệu công, phát triển kinh tế dữ liệu và hoàn thiện khung pháp lý số.

Quang cảnh hội thảo. (Ảnh: CÔNG LÝ)

Khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số tạo động lực cho Đắk Lắk bứt phá vươn lên trong giai đoạn mới

Hội thảo nhằm cụ thể hóa tinh thần Nghị quyết số 57-NQ/TW ngày 22/12/2024 của Bộ Chính trị gắn phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số với yêu cầu đổi mới mô hình tăng trưởng, nâng cao năng suất, năng lực cạnh tranh và thực hiện mục tiêu tăng trưởng kinh tế hai con số của tỉnh giai đoạn 2026-2030.

Nền tảng kết nối đổi mới sáng tạo ISC kết nối mạng lưới các trung tâm đổi mới sáng tạo với doanh nghiệp, viện nghiên cứu, trường đại học, chuyên gia, doanh nghiệp công nghệ, startup, quỹ đầu tư và các đối tác trong nước, quốc tế. (Ảnh QUANG HUY)

Mở rộng không gian kết nối công nghệ và doanh nghiệp

Ngày 5/10, tại Hà Nội, trong khuôn khổ Ngày hội Đổi mới sáng tạo quốc gia năm 2026 đã diễn ra Hội thảo “Đổi mới sáng tạo trong lĩnh vực Trí tuệ nhân tạo (AI) và Tự động hóa trong kỷ nguyên số”. Chương trình do Trung tâm Hỗ trợ Đổi mới sáng tạo, Cục Đổi mới Sáng tạo, Bộ Khoa học và Công nghệ tổ chức.

Hoạt động nghiên cứu tại phòng thí nghiệm Trường đại học Y Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội. (Ảnh: DIỆP NGỌC)

Nền tảng cho mô hình tăng trưởng mới

Nghị quyết số 19-NQ/TW về đổi mới mô hình phát triển Việt Nam chỉ rõ, về kinh tế, xác lập mô hình tăng trưởng mới dựa trên năng suất, khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số, chuyển đổi xanh và nguồn nhân lực chất lượng cao.

Ông Võ Xuân Hoài, Phó Giám đốc Trung tâm Đổi mới sáng tạo quốc gia (NIC) phát biểu tại lễ trao giải. (Ảnh: MH)

Trao giải Better Choice Awards 2026 vinh danh sản phẩm, giải pháp, thương hiệu đổi mới sáng tạo

Tối 4/10, tại Trung tâm Hội nghị Quốc gia, Hà Nội, Gala trao giải Better Choice Awards 2026 đã vinh danh 45 hạng mục thuộc 4 trục giải thưởng, từ những giải pháp trí tuệ nhân tạo do người Việt làm chủ, những doanh nghiệp kiến tạo nền tảng quốc gia, tới các sản phẩm công nghệ và mẫu xe thay đổi đời sống người tiêu dùng.

Các diễn giả chia sẻ tại phiên tọa đàm trong khuôn khổ Diễn đàn. (Ảnh: Hà Linh)

Tạo cơ chế thúc đẩy doanh nghiệp đổi mới sáng tạo

Chiều 4/10, trong khuôn khổ Ngày hội Đổi mới sáng tạo Quốc gia, Bộ Khoa học và Công nghệ tổ chức Diễn đàn Khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia 2026 nhằm tăng cường kết nối giữa Nhà nước, doanh nghiệp, viện nghiên cứu và Trường đại học trong nghiên cứu, ứng dụng và thương mại hóa công nghệ.

Ông Nguyễn Võ Hưng, Phó Giám đốc Trung tâm Hỗ trợ đổi mới sáng tạo chia sẻ tại Diễn đàn. (Ảnh: Hà Linh)

Lựa chọn hướng đổi mới sáng tạo cho Việt Nam

Tại Diễn đàn Khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo 2026 diễn ra chiều 4/10, một vấn đề được nhiều doanh nghiệp, nhà quản lý quan tâm là phân tích các xu hướng công nghệ mới và cơ hội cho Việt Nam. Các phân tích cho rằng, việc lựa chọn hướng đổi mới sáng tạo cần phù hợp với nguồn lực, nhu cầu và có chính sách hỗ trợ tương ứng.

Trao giải Nhất cho đội Trường cao đẳng FPT Polytechnic Quy Nhơn. (Ảnh: PHÚC THẮNG)

Cổ vũ khát vọng tiên phong cùng AI và chuyển đổi số vì cộng đồng

Sau hai ngày hoạt động sôi nổi, đầy cảm hứng và tràn đầy nhiệt huyết, sáng 4/10, Trại sáng tạo số cùng Cuộc thi Gia Lai Youth HackAIthon năm 2026 đã chính thức khép lại, để lại dấu ấn đẹp trong lòng hàng trăm bạn trẻ, chuyên gia, doanh nghiệp và những người tận tâm với sự nghiệp giáo dục, đổi mới sáng tạo tại Gia Lai.