Tin Khu Vực
Tận dụng chất thải, phát triển vật liệu mới
Sự phát triển của các ngành công nghiệp công nghệ cao đang đặt ra yêu cầu ngày càng lớn đối với vật liệu mới, từ khả năng lưu trữ năng lượng, độ bền kết cấu đến hiệu quả sử dụng tài nguyên. Trong bối cảnh đó, nghiên cứu vật liệu tiên tiến không còn giới hạn trong phạm vi phòng thí nghiệm mà hướng đến giải quyết những bài toán cụ thể của sản xuất và phát triển bền vững.
Tại Hội nghị quốc tế về Cơ khí, Vật liệu và Khoa học (MMMS 2026), diễn ra từ ngày 5-8/11 tại Trường Đại học Dầu khí Việt Nam (PVU), nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học Nhật Bản, Hàn Quốc và Việt Nam đã tập trung vào những hướng tiếp cận mới trong lĩnh vực vật liệu.
GS. Jiwang Yan (Đại học Keio, Nhật Bản) chia sẻ giải pháp chuyển hóa bùn silicon từ phế thải cưa cắt wafer thành vật liệu anốt pin Li-ion hiệu suất cao, giúp tăng dung lượng gấp 10 lần.
Một trong những nghiên cứu đáng chú ý được GS. Jiwang Yan (Đại học Keio, Nhật Bản) giới thiệu là khả năng chuyển hóa bùn silicon phát sinh trong quá trình cưa cắt wafer thành vật liệu anốt cho pin lithium-ion. Thay vì xem phần chất thải này là gánh nặng môi trường, nghiên cứu hướng đến tận dụng nguồn vật liệu thứ cấp để tạo ra sản phẩm có giá trị sử dụng trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng.
Theo đó, nhóm nghiên cứu tập trung vào cơ chế chuyển hóa trực tiếp bùn silicon thành vật liệu anốt pin Li-ion, với mục tiêu cải thiện dung lượng lưu trữ. Đây là hướng nghiên cứu đáng chú ý trong bối cảnh nhu cầu phát triển các công nghệ pin và giải pháp lưu trữ năng lượng ngày càng tăng.
Bên cạnh vật liệu phục vụ lưu trữ năng lượng, các nghiên cứu về composite từ nguồn nguyên liệu tự nhiên cũng thu hút sự quan tâm. GS. Jung Il Song cùng các cộng sự tại Trung tâm Nghiên cứu Vật liệu Tiên tiến (CAMR), Đại học Quốc gia Changwon (Hàn Quốc), giới thiệu các nghiên cứu về composite sợi lanh, đay, tre, composite gỗ trong suốt và lớp phủ sinh học chống cháy.
TS. Phan Minh Quốc Bình, Hiệu trưởng PVU nhấn mạnh định hướng gắn kết nghiên cứu khoa học với thực tiễn sản xuất năng lượng và phát triển bền vững.
Đáng chú ý, nhóm nghiên cứu kết hợp trí tuệ nhân tạo và thuật toán tối ưu hóa để nghiên cứu, dự đoán các đặc tính cơ học của vật liệu composite. Quá trình này được thực hiện từ khâu xử lý hóa học sợi tự nhiên đến thực nghiệm chế tạo bằng công nghệ VARTM.
Việc nghiên cứu composite từ sợi tự nhiên mở thêm hướng tiếp cận trong phát triển vật liệu có nguồn gốc sinh học. Trong khi đó, ứng dụng các công cụ tính toán và học máy góp phần hỗ trợ quá trình nghiên cứu, tối ưu hóa thành phần và đặc tính vật liệu.
Trao đổi về định hướng nghiên cứu tại PVU, TS. Phan Minh Quốc Bình - Hiệu trưởng Nhà trường cho rằng, trước những thách thức về biến đổi khí hậu và cạn kiệt tài nguyên, nghiên cứu khoa học cần vượt ra khỏi phạm vi lý thuyết để tạo ra các giải pháp có khả năng ứng dụng vào thực tiễn, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống và bảo vệ môi trường. Với lợi thế nằm trong hệ sinh thái Petrovietnam, PVU định hướng gắn kết hoạt động đào tạo, nghiên cứu khoa học với thực tiễn sản xuất của ngành công nghiệp năng lượng.
Công nghệ xử lý bề mặt nâng cao đặc tính vật liệu
Một hướng nghiên cứu khác được đề cập tại MMMS 2026 là cải thiện khả năng liên kết giữa các vật liệu, đặc biệt trong chế tạo những kết cấu đòi hỏi độ bền và trọng lượng tối ưu. GS. Kim Yun-Hae (Đại học Hàng hải và Hải dương Quốc gia Hàn Quốc - KMOU) giới thiệu các nghiên cứu về thay thế mối nối cơ khí truyền thống bằng công nghệ liên kết nhiệt và biến tính bề mặt. Trong đó, các nghiên cứu về composite nhựa nhiệt dẻo CF/PEKK và xử lý bề mặt hợp kim nhôm Al6061 hướng đến cải thiện khả năng kết nối giữa các vật liệu khác nhau.
Các phương pháp được đề cập gồm khắc laser tạo rãnh vi mô, xử lý bằng NaOH và silane (APTES). Đây là những hướng nghiên cứu tập trung vào việc cải thiện đặc tính bề mặt và độ bám dính, phục vụ yêu cầu chế tạo các kết cấu vật liệu có tính năng cao.
Đại biểu và nhà khoa học tham dự phiên thảo luận chuyên sâu về các xu hướng công nghệ cốt lõi tại MMMS 2026.
Trong lĩnh vực cơ khí chế tạo, việc nâng cao chất lượng liên kết vật liệu có ý nghĩa đối với quá trình phát triển các sản phẩm và kết cấu phức tạp. Đặc biệt, với những ngành công nghiệp đòi hỏi kiểm soát chặt chẽ trọng lượng, độ bền và độ tin cậy của kết cấu, nghiên cứu vật liệu và công nghệ xử lý bề mặt giữ vai trò quan trọng.
Ngoài ra, GS. Hiromi Isobe (Đại học Công nghệ Nagaoka, Nhật Bản) cũng chia sẻ những tiến bộ trong công nghệ gia công rung siêu âm, góp thêm góc nhìn về các phương pháp gia công tiên tiến và khả năng cải thiện quy trình chế tạo vật liệu. Những nghiên cứu được giới thiệu tại hội nghị cho thấy phạm vi nghiên cứu vật liệu ngày càng mở rộng, từ tận dụng chất thải công nghiệp, phát triển vật liệu có nguồn gốc tự nhiên đến cải thiện đặc tính cơ học và công nghệ gia công.
Gắn nghiên cứu vật liệu với yêu cầu chuyển dịch năng lượng
Đối với ngành công nghiệp năng lượng, yêu cầu phát triển vật liệu mới không nằm ở hiệu suất thiết bị mà liên quan đến độ bền công trình, khả năng thích ứng với điều kiện vận hành và hiệu quả sử dụng tài nguyên.
PGS.TS Phạm Huy Giao, Trường Đại học Dầu khí Việt Nam (PVU) đã cung cấp thông tin về chiến lược thấu hiểu hệ thống và tài nguyên Trái đất phục vụ phát triển hạ tầng bền vững và chuyển dịch năng lượng. Nội dung đề cập mối liên hệ giữa các hệ thống tự nhiên với hoạt động phát triển hạ tầng, đồng thời phân tích vai trò của khoa học địa chất trong các lĩnh vực như điện gió ngoài khơi, địa nhiệt và thu giữ carbon (CCS).
GS.TSKH.NGND Bành Tiến Long - Chủ tịch Hội nghị quốc tế về Cơ khí, Vật liệu và Khoa học (MMMS).
Đây là những vấn đề có liên hệ trực tiếp với yêu cầu phát triển các công trình năng lượng mới. Việc nghiên cứu điều kiện địa chất, đặc điểm nền đất và các hệ thống tài nguyên là cơ sở quan trọng trong quá trình khảo sát, thiết kế và vận hành hạ tầng.
Bên cạnh đó, nội dung nghiên cứu cũng đề cập ứng dụng mô hình nền đất 3D, phương pháp phần tử hữu hạn và robot thông minh trong quan trắc hạ tầng. Từ các nghiên cứu này, PGS.TS Phạm Huy Giao đề xuất định hướng chuyển dịch chương trình đào tạo sang lĩnh vực Thăm dò và Kỹ thuật Địa năng lượng.
Trao đổi với phóng viên Báo Công Thương, GS.TSKH.NGND Bành Tiến Long - Chủ tịch Hội nghị quốc tế về Cơ khí, Vật liệu và Khoa học (MMMS) cho biết, được khởi xướng từ năm 2018 và tổ chức định kỳ 2 năm một lần, MMMS đã từng bước phát triển, trở thành diễn đàn học thuật kết nối các nhà khoa học, cơ sở nghiên cứu với cộng đồng doanh nghiệp. "Hội nghị đã tạo không gian trao đổi các kết quả nghiên cứu mới, đồng thời góp phần thúc đẩy ứng dụng vật liệu, máy móc và công nghệ tiên tiến vào thực tiễn, hướng tới mục tiêu phát triển bền vững. Điều này cũng phù hợp với định hướng của Chính phủ trong việc xác định khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số và trí tuệ nhân tạo (AI) là những động lực quan trọng cho tăng trưởng", GS.TSKH.NGND Bành Tiến Long chia sẻ.
Với 15 tiểu ban kỹ thuật, 125 báo cáo thuyết trình trực tiếp và 136 báo cáo poster, MMMS 2026 đã tạo không gian trao đổi đa ngành về cơ khí, vật liệu và khoa học. Những nghiên cứu được giới thiệu cho thấy tiềm năng kết nối giữa khoa học vật liệu với các yêu cầu của công nghiệp hiện đại, trong đó có lĩnh vực năng lượng. Việc tiếp tục mở rộng hợp tác giữa các trường đại học, viện nghiên cứu và doanh nghiệp sẽ là cơ sở để thúc đẩy trao đổi tri thức, phát triển nghiên cứu ứng dụng và từng bước đưa các kết quả khoa học đến gần hơn với thực tiễn sản xuất.