Dấu chấm đỏ trên bản đồ công nghệ cao

Ngày 3.10.2005, biên nhận đăng ký bằng sáng chế của Mỹ về pin nhiên liệu màng mỏng proton bằng vật liệu nano đã được gửi cho tiến sĩ Nguyễn Chánh Khê và cộng sự, đánh dấu một mốc mới trong nghiên cứu và ứng dụng công nghệ nano tại Việt Nam.

(Đây là nhân vật được nhận danh hiệu Vinh danh nước Việt Xuân Ất Dậu)

Pin “yêu” nước

Tiến sĩ Nguyễn Chánh Khê trong phòng thí nghiệm

Tiến sĩ Nguyễn Chánh Khê vẫn nhớ như in cảm giác hôm đó, khi người học trò đang làm luận án thạc sĩ, báo cáo bộ màng ngăn pin nhiên liệu bị hư, khiến cho dung dịch nước thấm qua phía bên kia. “Vậy là đúng rồi”, tiến sĩ Khê mừng rỡ nói trước đôi mắt ngạc nhiên của cộng sự.

Ông Khê giải thích, theo lý thuyết, chỉ cần bỏ dung dịch nước chứa phụ gia đặc biệt vào vật liệu xúc tác gắn liền với màng proton, sẽ xảy ra phản ứng hóa học, giải phóng điện tử và các ion hyđrô ở anode. Các ion này kết hợp với ôxy để tạo thành nước ở cathode. Sự dịch chuyển của điện tử tạo ra dòng điện. Để khẳng định cho luận điểm của mình, tiến sĩ Khê lấy vật liệu xúc tác ra, phía bên kia hoàn toàn không có nước. Khi thay màng proton do nhóm ông làm ra bằng màng proton thương mại (Nafion) mà các nơi trên thế giới vẫn dùng để chế tạo pin nhiên liệu, hiệu năng của pin Việt Nam còn cao hơn 4 lần.

Đưa tay chỉ hệ thống pin nhiên liệu thử nghiệm, làm phát sáng đèn LED, tiến sĩ Khê cho biết: “Từ tháng 10, triển lãm về khu công nghệ cao đến giờ, pin vẫn bảo đảm độ sáng ổn định của đèn”. Chi phí duy nhất để nuôi pin, tiến sĩ Khê cười sung sướng: là nước! Do pin nhiên liệu không sử dụng thành phần nội bộ để tạo điện năng như pin thường, nên pin sống mãi. Khi hết nước “thần” thì pin chỉ “tạm ngủ”. Màng dẫn của Việt Nam còn sống lâu hơn màng dẫn Nafion vì tính chịu nhiệt cao. Mật độ dòng cũng cao hơn.

Bài toán lớn của thế kỷ 21 là tìm năng lượng sạch thay thế dầu mỏ. Trong các hướng nghiên cứu, pin nhiên liệu được chú trọng nhờ ưu điểm không gây ô nhiễm môi trường, không ồn, không độc hại. Nhược điểm của pin nhiên liệu đang có trên thế giới là giá thành cao, chế tạo màng trao đổi ion không bền, lại phải dùng ở nhiệt độ cao. “Cái vô lý ở chỗ là mình đang tìm một nguồn năng lượng lại phải tốn năng lượng đốt nóng”, tiến sĩ Khê nhận xét. Dùng vật liệu nano để làm màng mỏng proton, theo ông Khê giúp giảm giá thành xuống rất nhiều. Bên cạnh đó, pin nhiên liệu của nhóm nghiên cứu ở Khu công nghệ cao hoạt động bình thường ở nhiệt độ thường. Hơn nữa, vật liệu làm màng của Việt Nam có tính bám dính tốt trên bề mặt bán dẫn, khi sử dụng không bị bong, tróc ra.

Xác lập mốc đứng nano Việt Nam

Trả lời câu hỏi vì sao chọn nghiên cứu pin nhiên liệu, tiến sĩ Khê đáp ngay: đây là đề tài nóng của thế giới hiện nay. Quan trọng nhất là mình phải tìm hướng đi khác với mọi người. Giọng ông sôi nổi hẳn khi nói đến chuyện đi tắt, đón đầu công nghệ. “Nếu cứ sử dụng vật liệu có sẵn, thì mình thua xa các nước ở điều kiện nghiên cứu, đầu tư”, ông nói. Điều thú vị ở nghiên cứu này, theo giải thích của tiến sĩ Nguyễn Chánh Khê, là ứng dụng nghiên cứu từ công nghệ sản xuất than nano từ xơ dừa cũng do nhóm ông nghiên cứu, để chế tạo pin nhiên liệu.

Cách đây hai năm, công bố của tiến sĩ Nguyễn Chánh Khê về than nano lỏng được giới khoa học trong và ngoài nước đánh giá cao. Dòng tin nhỏ của Tân Hoa Xã nhưng gây ấn tượng bằng cái tít: Việt Nam chế tạo vật liệu nano. Kết quả nghiên cứu về than nano đã được ông Khê công bố trong tạp chí Digital Fabrication 2005.

Bằng sáng chế về than nano lỏng đã mở ra thêm các hướng mới như làm mực in nano, chế tạo vi mạch bán dẫn không dùng mask, ống than và màng dẫn proton. Trong đó, hướng thứ tư đã mở thêm bước tiến cho pin nhiên liệu “sản xuất tại Việt Nam” ra đời trong tương lai.

Năm nay 53 tuổi, mấy chục năm nghiên cứu, làm việc ở nước ngoài với hơn 50 bằng phát minh, sáng chế đăng ký ở Mỹ, Nhật, ông Nguyễn Chánh Khê tình nguyện về làm việc tại Khu công nghệ cao TP Hồ Chí Minh được ba năm nay. Trong điều kiện làm việc còn thiếu phương tiện nghiên cứu, ông Khê vẫn có những nghiên cứu mang tính đột phá ngang tầm quốc tế. Thành tựu nghiên cứu ở Việt Nam, theo ông Khê, một phần là do lòng say mê nghiên cứu khoa học. “Quan trọng là mình không được phép đợi. Không thể đợi có đủ điều kiện mới nghiên cứu, mới làm. Muốn đi tắt đón đầu trong công nghệ phải có sự sáng tạo. Trước đây, khi mới làm ở các hãng của nước ngoài như Eastman Kodak, HewlettPackard, cũng làm gì có ngay phòng thí nghiệm đầy đủ phương tiện. Khi mình sáng chế được, họ mới đầu tư”, ông Khê nói.

Triển vọng sản xuất pin nhiên liệu tại Việt Nam, theo ông Khê là có cơ sở. Trong thời gian 18 tháng chờ thẩm định để cấp bằng sáng chế, nhóm nghiên cứu sẽ hoàn thiện pin nhiên liệu, sau đó đưa vào sản xuất thử nghiệm. “Bước đầu sẽ làm pin cho đèn chiếu sáng, sau đó là pin cho xe máy, rồi xe hơi”, ông Khê nói.

• Theo Sài gòn tiếp thị