PGS. TS. Đỗ Thị Hương Giang bảo vệ xuất sắc đề tài cấp quốc gia về thiết bị đo từ trường cao cấp

         Trong giai đoạn cách mạng công nghiệp 4.0 hiện nay, cùng với sự phát triển của lĩnh vực Công nghệ thông tin thì lĩnh vực Vật lý cũng đang có những đóng góp quan trọng vào trong quá trình đổi mới bộ mặt của đất nước. Phương hướng phát triển đang được các nhà khoa học hoạt động trong lĩnh vực Vật lý hiện nay tập trung chính là đổi mới sáng tạo trong hoạt động nghiên cứu và hướng tới các sản phẩm thành phẩm có khả năng ứng dụng thực tế. Nổi bật trong số đó chính là sản phẩm thiết bị đo và định vị từ trường Trái đất thực hiện bởi PGS. TS. Đỗ Thị Hương Giang cùng nhóm nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Trọng điểm Công nghệ Micro và nano. Đây cũng là một sản phẩm quan trọng nằm trong các định hướng nghiên cứu ưu tiên được Thủ tướng Chính phủ Nguyễn Xuân Phúc  phê duyệt đến năm 2020 và tầm nhìn 2030 tại Quyết định số 380/QĐ-TTg ngày 24/3/2015.

Sản phẩm đo từ trường Trái đất của PGS. TS. Đỗ Thị Hương Giang cùng nhóm nghiên cứu

          Nhu cầu thực tế hiện nay về các thiết bị khảo sát từ trường Trái đất chất lượng cao đang là rất lớn, tuy nhiên việc ngoại nhập các thiết bị này đang mang đến gánh nặng cho các Tập đoàn/ Tổng Công ty và các doanh nghiệp trong nước do giá thành của các sản phẩm này là khá cao khi áp dụng trong công nghiệp. Xét về mặt Vật lý, từ trường Trái đất là một nguồn từ trường rất nhỏ so với các nguồn từ trường chúng ta thường gặp nên việc phát hiện và đo đạc được từ trường Trái đất là khá khó khăn. Do đó đòi hỏi cảm biến cảm nhận từ trường của các thiết bị đo phải có độ nhạy và độ phân giải rất cao. Tuy khó khăn nhưng những thông tin thu được từ đây lại mang lại lợi ích thực tiễn trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống như thăm dò khoáng sản, phát hiện bom mìn, dự báo sớm động đất, sóng thần và đặc biệt được khai thác ứng dụng trong tác chiến quân sự. 

          Từ những cơ sở trên, nhóm nghiên cứu của PGS. TS. Đỗ Thị Hương Giang đã kết hợp cùng với nhiều đơn vị nghiên cứu mạnh khác để phát triển nên một thiết bị đo từ trường Trái đất "Made in Vietnam" với các thông số kỹ thuật tương đương với các thiết bị hiện có khác nhưng chi phí chế tạo thấp hơn rất nhiều. Trong thời gian nghiên cứu của đề tài, tác giả cùng với nhóm nghiên cứu cũng thực hiện nhiều đổi mới trong quá trình nghiên cứu cũng như tiếp cận để giải quyết được mục tiêu là chế tạo được sản phẩm có độ nhạy từ trường cao và quan trọng hơn là kiểm soát được toàn bộ công nghệ lõi của sản phẩm.

Một số sản phẩm đo từ trường Trái đất đã được thương mại hóa (Nguồn: Ebay)

          Việc sử dụng các vật liệu mới, công nghệ và kỹ thuật chế tạo mới đã giúp cho nhóm nghiên cứu đạt được những kết quá ấn tượng thể hiện cụ thể qua các thiết bị đã chế tạo được. Hiệu ứng từ-điện (magnetoelectric effect) xảy ra trong vật liệu đa pha sắt tổ hợp dạng tấm đã được nhóm nghiên cứu khai thác và thông qua các kỹ thuật chế tạo độc quyền để đẩy mạnh khả năng cảm nhận từ trường của vật liệu đến mức rất cao nhằm chế tạo được những cảm biến nhạy với những thay đổi từ trường rất nhỏ, dưới 0,1 nanoTesla ( khoảng 1/80000 từ trường Trái đất tại Việt Nam). 

          Ngoài ra, việc đo vẽ bản đồ trường địa từ tại một khu vực cũng đòi hỏi thiết bị phải đo được từ trường ba trục kết hợp với khả năng định vị không gian bằng kỹ thuật GPS và khả năng truyền phát không dây trong khoảng cách xa. Tất cả những yêu cầu này đều đã được nhóm nghiên cứu tích hợp trong thiết bị cuối cùng, đem đến khả năng làm việc hoàn thiện cho sản phẩm. Các kết quả đạt được này được thừa hưởng từ những công trình nghiên cứu trước đây của chủ nhiệm đề tài cùng với nhóm nghiên cứu về vật liệu từ-điện. Ngoài ra để có thể hoàn thiện thành một sản phẩm với mẫu mã và độ hoàn thiện như hiện nay thì còn cần phải có sự tham gia kết hợp giữa nhóm nghiên cứu với nhiều nhóm nghiên cứu và doanh nghiệp sản xuất khác. PGS. TS. Đỗ Thị Hương Giang cũng đã có những chia sẻ sau buổi đánh giá nghiệm thu về vấn đều này: “Việc thúc đẩy cả nhà khoa học nghiên cứu theo hướng đổi mới sáng tạo và ứng dụng thực tế đòi hỏi mỗi nhà khoa học hay nhóm nghiên cứu phải có sự liên kết với nhau để xây dựng và cùng hoàn thiện dựa trên những thế mạnh sẵn có của mình”.

PGS. TS. Đỗ Thị Hương Giang thay mặt cho nhóm nghiên cứu 

          Ngày 21/10/2020, phiên họp Hội đồng đánh giá và nghiệm thu nhiệm vụ KH&CN cấp quốc gia: “Nghiên cứu chế tạo và thử nghiệm ứng dụng hệ thống đo và định vi trừ trường trái đất dựa trên hiệu ứng Từ giảo – Áp điện và kỹ thuật GPS”, mã số ĐTĐL.CN-02/17 đã được Bộ KH&CN tổ chức thành công. Hội đồng tham gia đánh giá do GS. TS. Nguyễn Đức Chiến, trường Đại học Bách khoa Hà Nội làm Chủ tịch Hội đồng và các chuyên gia khác trong nhiều lĩnh vực liên quan. Trong buổi làm việc PGS.TS. Đỗ Thị Hương Giang đã thay mặt nhóm nghiên cứu trình bày về các kết quả đạt được trong thời gian nghiên cứu của đề tài. Các sản phẩm cuối cùng đều đạt và vượt so với thuyết minh ban đầu của nhóm, trong đó nổi bật lên là 15 linh kiện đầu đo từ trường đơn trục dùng cho tích hợp vào mạch đo điện tử. Đây chính là công nghệ lõi quan trọng nhất đối với mỗi thiết bị và đã được nhóm nghiên cứu làm chủ hoàn toàn về chế tạo và sản xuất. Ngoài ra các kết quả này cũng đã được bảo hộ bằng 02 bằng sáng chế cấp bởi Cục sở hữu trí tuệ và 02 bài báo trong tạp chí quốc tế có độ uy tín cao. Sau khi tổng hợp toàn bộ các kết quả và báo cáo với hội đồng đánh giá thì hội đồng đánh giá của Bộ KH&CN đã tiến hành bỏ phiếu đánh giá kết quả thực hiện đề tài của nhóm nghiên cứu. 

Các thành viên trong hội đồng trực tiếp kiểm tra chất lượng sản phẩm

          Với những kết quả vượt trội như vậy, 8/9 thành viên hội đồng đều đồng ý bỏ phiếu đánh giá xuất sắc với các kết quả đã thực hiện được trong đề tài của PGS. TS. Đỗ Thị Hương Giang. Không chỉ dừng lại ở đó, những kết quả thu được cũng được đánh giá rất cao bởi hội đồng nghiệm thu về khả năng ứng dụng trong thực tế và được thành viên của Bộ KH&CN ủng hộ, động viên để tiếp tục phát triển trong giai đoạn tới.

GS. TS. Nguyễn Đức Chiến chủ tịch hội đồng công bố kết quả đánh giá

          Thông qua các kết quả đã đạt được của nhóm nghiên cứu có thể thấy các nhà khoa học nước ta vừa có khả năng tiếp thu các công nghệ tiên tiến của thế giới, vừa có khả năng đổi mới sáng tạo trong nghiên cứu. Việc hợp tác nghiên cứu giữa các nhóm nghiên cứu mạnh cũng là cơ hội để các nhà nghiên cứu trẻ có cơ hội được tiếp xúc và trau dồi khả năng làm việc của mỗi người và sau cùng là thúc đẩy cho nền khoa học và công nghệ nước nhà ngày một phát triển.

PGS. TS. Đỗ Thị Hương Giang chụp ảnh cùng hội đồng nghiệm thu

Thông tin bài báo liên quan:

* Do Thi Huong Giang, Ho Anh Tam, Vu Thi Ngoc Khanh, Nguyen Trong Vinh, Phung Anh Tuan, Nguyen Van Tuan, Nguyen Thi Ngoc and Nguyen Huu Duc, Magnetoelectric Vortex Magnetic Field Sensor Based on the  Metglas/PZT Laminates, Sensors 20(10) (2020), 2810 (https://doi.org/10.3390/s20102810).

* Trinh Dinh Cuong, Nguyen Viet Hung, Vu Le Ha, Phung Anh Tuan, Do Dinh Duong, Ho Anh Tam, Nguyen Huu Duc and Do Thi Huong Giang, Giant magnetoelectric effects in serial-parallel connected Metglas/PZT arrays with magnetostrictively homogeneous laminates, Journal of Science: Advanced Materials and Devices, https://doi.org/10.1016/j.jsamd.2020.06.005.

Liên hệ : Phòng thí nghiệm Trọng điểm Công nghệ Micro và Nano 

Phòng 2.3 nhà E4 số 144 Xuân Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội

SĐT: 0243 754 9665                       Email: vminatec@gmail.com