Người Bách khoa được Hiệp hội vật liệu thế giới vinh danh

PGS. Phạm Minh Sơn (sinh năm 1982) là cựu sinh viên K45, Trường Vật liệu, ĐHBK Hà Nội. Tháng 8/2023, anh được trao Giải thưởng Nhà sáng tạo trẻ 2024 với những nghiên cứu xuất sắc và đột phá về vật liệu cho công nghệ in 3D.

Giải thưởng trao cho nghiên cứu trong việc kết hợp công nghệ in 3D với khoa học kim loại tạo ra siêu tinh thể nhẹ nhưng có độ bền cao và có khả năng lập trình để trở nên thông minh nhờ việc mô phỏng các cấu trúc và các nguyên lý hoá bền và chuyển đổi pha trong tinh thể tự nhiên. Nghiên cứu này được Hội đồng Biên tập của Tạp chí Nature ca ngợi là siêu cấu trúc; tạp chí Reuter coi là một trong những nghiên cứu sáng tạo nổi bật trong bảng xếp hạng 10 trường ĐH sáng tạo nhất thế giới năm 2019.

Từ London, trao đổi với Đặc san Bách khoa Hà Nội, PGS. Phạm Minh Sơn xúc động kể lại những kỷ niệm với các thầy/cô giáo BKHN, tâm huyết chia sẻ kinh nghiệm của mình trong học tập và nghiên cứu với mong muốn góp phần giúp các sinh viên Bách khoa tìm được hướng đi, đam mê trên bước đường tương lai.

Điều thú vị nhất khi học khoa học Vật liệu

* Ngược dòng thời gian, lý do nào khiến cậu học sinh lớp 12 Phạm Minh Sơn quyết định chọn ngành Vật liệu, Trường Đại học Bách khoa (ĐHBK) Hà Nội mà không phải một trường ĐH nào khác để học tập?

- Một trong những mơ ước thời phổ thông của tôi là trở thành nhà khoa học. Học Bách khoa Hà Nội là một trong những lựa chọn lý tưởng nhất với tôi vì vừa có cơ hội trở thành một nhà khoa học làm NCKH cơ bản có tính ứng dụng.

Khoa học Vật liệu đến với tôi như một duyên phận! Thật ra đó không phải nguyện vọng 1 của tôi sau 2 năm học đại cương. Tuy nhiên, thất bại này cũng làm tôi quyết tâm nhìn lại quá trình học, những điểm yếu và tập trung tốt hơn cho việc học 3 năm chuyên ngành.

Càng học về Vật liệu, tôi càng thích lĩnh vực này. Đặc biệt, khi được học về độ bền của vật liệu tinh thể kim loại, nhận ra rằng tất cả các tinh thể trong tự nhiên đều không hoàn hảo mà đều chứa khuyết tật. Thuộc tính của tinh thể kim loại phụ thuộc chính vào khuyết tật của nó. Tăng mật độ khuyết tật lại chính làm tăng khả năng chịu tải của kim loại.

Ngoài ra, kim loại trải qua quá trình nhào nặn, biến dạng cơ học và sau đó xử lý cơ nhiệt sẽ làm tăng độ bền cho kim loại lên rất nhiều. Điều khiển cấu trúc tinh thể tạo ra kim loại tiên tiến ví dụ như siêu hợp kim làm việc ở ngàn độ C trong động cơ máy bay.

Điều này rất thú vị và giống mỗi người chúng ta: Học hỏi từ những điểm yếu, vấp ngã thất bại để rồi đứng lên sẽ giúp cho mỗi người hoàn thiện hơn!

* Trong suốt thời gian là sinh viên ĐHBK Hà Nội, điều gì để lại ấn tượng nhất trong PGS? Anh có kỷ niệm nào đáng nhớ khi học tại Bách khoa?

- Sinh viên Bách khoa có “đầu vào” rất tốt. Ấn tượng lớn nhất với tôi thời sinh viên là ĐHBK Hà Nội có rất nhiều bạn giỏi, nhiều bạn có nghị lực, ý chí tuyệt vời.

 Tôi ở KTX 4.5 năm, may mắn được làm quen với nhiều người bạn tốt. Bao nhiêu năm rồi, nhưng mỗi lần nhớ đến BKHN là lại nhớ đến những lần ngồi tự học ở các giảng đường; hay mỗi buổi tối, không tìm được chỗ trong thư viện ở C2 thì đến ngồi học dưới ánh đèn trước cửa phòng thầy trưởng phòng đào tạo đại học.

Có nhiều thầy cô mà tôi thầm tri ân về sự nhiệt tình, tận tâm truyền dạy cho tôi những kiến thức chuyên môn, tiếp lửa cho tôi tình yêu nghề giáo. Tôi luôn biết ơn, thầy PGS. Đào Minh Ngừng (nguyên Viện trưởng Viện Vật liệu), cô PGS. Phùng Tố Hằng, GS. Đỗ Minh Nghiệp và thầy GS. Nguyễn Hồng Hải. Đặc biệt, thầy Ngừng là một trong những người thầy tôi rất kính trọng vì những kiến thức và tình yêu khoa học của thầy. Thầy cũng là người dìu dắt tôi những bước đi đầu tiên trên con đường nghiên cứu.

“Bách khoa Hà Nội cho tôi kiến thức nền tảng để học tập cao hơn”

* Kiến thức từ những năm tháng ĐH có giúp ích gì cho anh trong những bước đường học tập, nghiên cứu, lập nghiệp sau này?

- Những kiến thức thời đại cương, rồi sau đó chuyên ngành về Cơ học vật liệu đã tạo nền tảng cho quá trình học tiến sỹ của tôi ở Thụy Sỹ với đề tài về Cơ học phá huỷ và tính an toàn cấu trúc của turbine và hệ thống làm mát trong nhà máy điện hạt nhân. Học bổng tiến sỹ tôi đạt được một phần là nhờ những kiến thức về mô hình hoá của biến dạng cơ học mà tôi học được từ GS. Nguyễn Trọng Giảng (nguyên Hiệu trưởng của Trường) và thời kỳ làm NCKH với thầy PGS. Đào Minh Ngừng.

Các kiến thức về cơ học biến dạng cũng giúp tôi nhiều trong thời kỳ đầu làm nghiên cứu ở Mỹ, hợp tác các công ty ô tô ở Mỹ như Ford để xây dựng mô hình tính toán dự đoán ứng xử của vật liệu trong biến dạng cơ học phức tạp xảy ra trong quá trình tạo hình các chi tiết trong ô tô.

* Mới đây, anh được trao Giải thưởng Nhà sáng tạo trẻ 2024 với những nghiên cứu xuất sắc và đột phá về vật liệu cho công nghệ in 3D. Xin phép được hỏi thời học ở Bách khoa Hà Nội, anh đã từng nhen nhóm ý tưởng gì cho nghiên cứu đột phá này không?

- Ý tưởng đột phá này được xây dựng từ 2015 đến 2018 khi tôi làm việc ở ĐH Hoàng gia London, dựa trên những kiến thức về cấu trúc tinh thể và các khuyết tật của mạng tinh thể mà tôi lần đầu được biết đến từ những bài giảng về các lý thuyết độ bền vật liệu của thầy giáo Bách khoa của tôi – GS. Đỗ Minh Nghiệp.

* Theo anh, Người Bách khoa có những đặc điểm gì nổi bật? Để có được ngày hôm nay, bí quyết thành công của một cựu sinh viên Bách khoa Hà Nội là gì?

- Rất nhiều sinh viên giỏi đã và đang học ở BKHN. Họ giỏi về kiến thức và kỹ năng, đặc biệt có tư duy công nghệ cực kỳ tốt.

Thành công mỗi người phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố. Tôi tin với những ai kiên trì xây dựng con đường đã chọn, không ngại thất bại, biết lắng nghe và tự đánh giá rút kinh nghiệm từ các thất bại để quyết tâm trau dồi học hỏi hàng ngày, cuối cùng họ sẽ đạt được nhiều thành công. Đặc biệt với những ai luôn biết trân trọng và cảm thấy có trách nhiệm không làm lãng phí các hỗ trợ của gia đình, thầy cô và những người tốt bụng.

Động lực để vượt qua những thất bại và cảm giác chơi vơi trên con đường khoa học

* Xin hỏi, cá nhân anh đã nuôi dưỡng đam mê NCKH của mình như thế nào?

- Việc xây dựng đam mê NCKH có lẽ tùy theo hoàn cảnh và tính cách của mỗi người. Từ bé, tôi đã rất thích đọc truyện về các nhà khoa học. Tính tôi luôn tò mò và đặt câu hỏi, sau đó thích tìm hiểu sâu và đưa ra các luận cứ về các hiện tượng khoa học tự nhiên. Mỗi lần chứng minh được các luận chứng khoa học hay tìm ra được kiến thức mới, tôi rất phấn khích, thúc đẩy trí tư duy và đam mê khoa học lên cao.

Được đi học đối với tôi là một đặc ân mà tôi luôn trân trọng. Nên khi có cơ hội được học hỏi thêm kiến thức, tôi quyết tâm nắm lấy. Đam mê và kiên trì trong khoa học giúp tôi vượt qua những bấp bênh và gian nan – điều gần như tất cả các du học sinh gặp phải.

Tôi cũng rất may mắn khi vợ tôi - một CSV Trường Điện - Điện tử, BKHN - luôn âm thầm ủng hộ. Những năm tháng lang thang và bấp bênh để theo đuổi con đường khoa học làm tôi phải di chuyển qua nhiều nước gây không ít xáo trộn và vất vả cho gia đình.

Thành công thì ít mà thất bại thì nhiều. Không có vợ, thầy/cô và đồng nghiệp hỗ trợ, tôi không thể vượt qua được những thất bại và cảm giác chơi vơi trên con đường khoa học.

* Anh có lời khuyên gì dành cho các bạn sinh viên và nhà nghiên cứu trẻ của ĐHBK Hà Nội? Anh có thể chia sẻ các kinh nghiệm về học tập, nghiên cứu và apply học bổng quốc tế?

Các bạn sinh viên hiện giờ rất giỏi, hãy luôn tự tin vào năng lực bản thân của các bạn! Các lĩnh vực được đào tạo ở BKHN đều rất hay và hữu ích với cuộc sống, nên đam mê với ngành học và quyết tâm học hỏi, các bạn sẽ tìm ra con đường thành công của chính mình.

Khả năng tự học tốt sẽ giúp ích các bạn rất nhiều vì không có trường ĐH nào có thể cung cấp hết các kiến thức để sẵn sàng cho mọi vị trí, con đường tương lai. Với khả năng tự học tốt, các bạn sẽ dễ dàng tự trang bị thêm kiến thức cho bản thân.

Để thành công trên con đường sau này, các bạn chú ý phát triển thêm các kỹ năng mềm như khả năng trình bày/giao tiếp (cả tiếng Việt và tiếng Anh), làm việc theo nhóm, kỹ năng lên kế hoạch và quản lý thời gian.

Sinh viên Việt Nam có khả năng học hỏi và nắm bắt kiến thức mới rất nhanh, nhưng nhiều bạn hay thay đổi mối quan tâm, thích theo các xu hướng mới. Điều này vừa là điểm mạnh thể hiện khả năng thích ứng với cái mới, nhưng cũng có thể làm chúng ta thiếu quyết tâm để đạt độ sâu trong một lĩnh vực nhất định - điểm quan trọng để giúp các bạn tạo ra những đột phá trong lĩnh vực đó.

Để thành công trong việc xin học bổng du học, tiếng Anh là kỹ năng cực kỳ quan trọng. Sinh viên kỹ thuật nền tảng rất tốt, nhưng lại yếu những kỹ năng giao tiếp và trình bày (viết và thuyết trình) tiếng Anh, làm giảm cơ hội du học và thành công khi học tập ở nước ngoài.

Một điều cực kỳ quan trọng nữa là sức khoẻ. Hãy duy trì kế hoạch thể dục thể thao đều đặn để có sức khoẻ tốt, giúp tinh thần tỉnh táo và làm việc tốt hơn!

Nhà khoa học ĐH Hoàng gia London dự đoán xu hướng phát triển ngành Vật liệu

* Sự bùng nổ của cuộc cách mạng công nghệ 4.0 ảnh hưởng như thế nào đến công việc của ngành Vật liệu? Có những cơ hội mới/xu hướng mới nào sẽ được mở ra, thưa GS?

- Công nghệ 4.0 được kỳ vọng làm thay đổi việc phát hiện và tự động hoá sản xuất vật liệu mới với tính năng cao. Hiện nay có rất nhiều hướng nghiên cứu dùng trí tuệ nhân tạo để khám phá và dự đoán các vật liệu mới. Ví dụ Google gần đây đầu tư tập trung vào việc dùng AI – máy học sâu tìm ra nhiều vật liệu mới có triển vọng cho công nghiệp bán dẫn và pin điện.

Một trong những công nghệ quan trọng trong cách mạng 4.0 là công nghệ sản xuất in 3D, đặc biệt với in 3D của kim loại. Vật liệu được coi là yếu tố quan trọng nhất để có thể in 3D với chất lượng cao cho các sản phẩn yêu cầu độ an toàn lớn trong hàng không, vũ trụ và năng lượng. Do đó hiện nay rất nhiều đầu tư và nghiên cứu cho việc tìm kiếm kim loại có tính in cao.

Vật liệu cũng được coi là bài toán then chốt cho robotics. Một hướng đi quan trọng hiện nay là phát triển vật liệu thông minh, có khả năng tự tương tác, tự tính toán, thích ứng và tối ưu hoá với môi trường xung quanh. Việc phát triển vật liệu mới (ví dụ như hợp kim nhớ hình hay vật liệu mềm thông minh) sẽ giúp robots thông minh, linh hoạt và ứng xử giống sinh vật sống hơn.

Thêm nữa, một bài toán lớn cho công nghiệp 4.0 là tính bền vững, thân thiện với môi trường như LHQ đề ra. Vậy nên phát triển và sản xuất vật liệu bền vững có tính tái sử dụng cao được coi là yếu tố quan trọng trong nền kinh tế tuần hoàn nhằm tiến tới nền kinh tế bền vững.

* Năm 2023, ĐHBK Hà Nội thành lập Trường Vật liệu, 1 trong 5 Trường thuộc ĐH. Với con mắt của người trong ngành, anh có đánh giá gì về bước đi này của Nhà trường?

- Vật liệu từ trước đến nay luôn là nền tảng quyết định cho sự phát triển công nghệ, kinh tế, xã hội của loài người (ví dụ như “thời đại đồ đồng hay thời đại đồ sắt” được gắn cho giai đoạn lịch sử dài của loài người), từ vật liệu silicon cho các chip điện tử cho đến siêu hợp kim cho động cơ trong hàng không, vũ trụ.

Trong những năm trước, do nền kinh tế và công nghiệp của Việt Nam chưa phát triển cao nên khoa học và công nghệ vật liệu chưa thực sự được chú trọng. Với sự chuyển dịch cơ cấu kinh tế sang công nghệ cao có giá trị gia tăng lớn, vật liệu đang dần được chú trọng thích đáng. Chính phủ Việt Nam gần đây luôn xác định vật liệu tiên tiến là một trong những nền tảng quan trọng để Việt Nam tiến tới nền kinh tế tương lai có nhiều giá trị gia tăng.

ĐHBK Hà Nội thành lập Trường Vật liệu, thể hiện những quyết sách và đầu tư đúng đắn để tập trung cho việc đào tạo nguồn nhân lực cao giúp đất nước phát triển.

* Trân trọng cảm ơn PGS. về cuộc trao đổi!
 

Năm 2019, 2023, PGS. Phạm Minh Sơn trở về BKHN để giảng bài và chia sẻ kinh nghiệm về du học cho các sinh viên. Từ năm 2021, anh có thêm nhiều hoạt động với các thầy/cô trong trường nhằm hỗ trợ tăng cường hợp tác giữa BKHN và ĐH Hoàng gia London trong lĩnh vực chuyển đổi năng lượng xanh. Năm 2022, 2023, PGS. Phạm Minh Sơn tham gia tiếp đón PGS. Huỳnh Quyết Thắng – Giám đốc ĐHBK Hà Nội làm việc với lãnh đạo Imperial. Tháng 9/2023, PGS. Phạm Minh Sơn cùng các thầy/cô Trường Hoá và Khoa học sự sống tổ chức thành công hội thảo khoa học đầu tiên giữa UK và Việt Nam về các công nghệ giúp giảm phát thải ròng về không (Net Zero). PGS. Phạm Minh Sơn tham gia vào việc thành lập Hội Cựu sinh viên BKHN tại UK, nhận quyết định thành lập Hội từ PGS. Huỳnh Quyết Thắng tại London. Trong tương lai, Người Bách khoa Phạm Minh Sơn mong muốn sẽ đóng góp nhiều hơn trong kết nối và hợp tác giữa Việt Nam và UK.