Tiến sĩ trẻ sở hữu 9 bằng độc quyền sáng chế

Tiến sĩ Bùi Hùng Thắng

Bài liên quan

Tiến sĩ Giáo dục Thúy Hằng đăng quang Á hậu "Hoa hậu Quý bà Việt Nam toàn cầu"

Vingroup tài trợ 1 triệu đô la Mỹ đào tạo thạc sĩ, tiến sĩ

Tuyên dương 10 gương mặt trẻ Thủ đô tiêu biểu năm 2019

Công bố 20 đề cử Gương mặt trẻ Việt Nam tiêu biểu năm 2019

Sáng tạo vì cuộc sống

Trong năm 2019, TS Thắng có 3 bằng độc quyền sáng chế được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng và 8 đơn đăng ký sáng chế được chấp nhận. Với quan điểm làm khoa học ứng dụng, tất cả những nghiên cứu, sáng chế của anh và cộng sự đều “bắt tay” với các đối tác, doanh nghiệp để được áp dụng vào thực tiễn, phục vụ cuộc sống.

Tốt nghiệp trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội, TS Thắng được nhận về làm việc tại Viện Khoa học vật liệu. Với niềm đam mê trong lĩnh vực vật liệu mới nên anh chọn hướng nghiên cứu về tản nhiệt từ ống nano cacbon (CNTs) và graphene (Gr). Đây là hai loại vật liệu được các nhà khoa học thế giới quan tâm nhờ những tính chất cơ lý ưu việt như: Có độ cứng lớn, độ bền cao, phát xạ điện trường và khả năng dẫn nhiệt tốt.

Theo TS Thắng, giới khoa học công nghệ luôn muốn tìm kiếm các vật liệu có hệ số dẫn nhiệt cao để tăng hiệu quả truyền nhiệt cho các linh kiện điện tử hoặc thiết bị công suất cao trong quá trình hoạt động. Theo đuổi lĩnh vực này, anh tập trung nghiên cứu về vật liệu tản nhiệt chứa thành phần CNTs và Gr trên cả hai hướng cơ bản và ứng dụng.

Các mô hình giải thích cơ chế nâng cao hệ số dẫn nhiệt khi đưa CNTs vào chất lỏng tản nhiệt đã được nhiều nhóm nghiên cứu trên thế giới đưa ra nhưng độ chính xác chưa cao khi áp dụng thực tế. TS Thắng cùng các cộng sự đã tìm cách cải tiến những mô hình đó. Trong đó, công trình được công bố trên tạp chí của Viện Vật lý Mỹ đã đưa TS Thắng trở thành nhà khoa học trẻ duy nhất được đề cử cho giải thưởng Tạ Quang Bửu năm 2017.

Từ nghiên cứu này, TS Thắng tìm cách ứng dụng chất lỏng tản nhiệt vào các linh kiện điện tử có công suất lớn như modul đèn LED chiếu sáng công cộng. Trong năm 2019 anh có 3 bằng độc quyền sáng chế được triển khai bao gồm: “Modul đèn LED tản nhiệt bằng chất lỏng”; “Bóng đèn LED tản nhiệt bằng chất lỏng tự đối lưu” và “Quy trình chế tạo kem tản nhiệt nền silicon chứa thành phần Graphene”.

TS Thắng cho biết: “Trong tương lai không xa, đèn LED sẽ được ứng dụng rộng rãi trong chiếu sáng đường phố và các không gian công cộng khác bởi so với đèn compact và các loại đèn truyền thống, nó tiết kiệm điện năng tới 50%, đạt hiệu quả chiếu sáng tới 70%, lại thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của đèn LED là chi phí lắp đặt lớn, giá thành cao và nếu tản nhiệt không tốt thì đèn LED nhanh bị hỏng. Do kết cấu đặc biệt nên khi nâng cấp đèn LED, người ta phải bỏ đi toàn bộ hệ thống đèn chiếu sáng theo công nghệ cũ và thay bằng đèn LED mới nên chi phí đội lên cao, đồng thời gây ra lãng phí”.

Tiến sĩ Bùi Hùng Thắng (bên trái) với mô hình đèn LED tản nhiệt bằng chất lỏng

Sản phẩm modul đèn LED do anh và các cộng sự thiết kế có thể lắp một cách linh hoạt vào các bộ đèn cũ để nâng cấp thành đèn LED đảm bảo khả năng đưa toàn bộ nhiệt lượng từ chip LED ra ngoài bằng chất lỏng chứa thành phần nano, giúp nâng cao tuổi thọ và hiệu suất phát quang cho đèn LED. Bên cạnh đó, sản phẩm tận dụng được bộ đèn chiếu sáng cũ nên có thể góp phần giảm 35 - 50% chi phí đầu tư so với việc thay thế cả bộ bóng đèn cũ bằng đèn LED mới.

Cơ duyên với Vật lý

Một sáng chế khác mà TS Thắng dành nhiều tâm huyết ấp ủ để triển khai là xây dựng hệ thống chống lóa phân cực cho các phương tiện giao thông đi ngược chiều. Sáng chế này anh đăng ký cuối năm 2019 và đã được Cục Sở hữu trí tuệ chấp nhận đơn.

“Buổi tối các phương tiện giao thông đi ngược chiều bật đèn pha gây lóa, rất nguy hiểm. Thế giới chưa đưa ra được giải pháp nào giải quyết vấn đề này. Vì thế, tôi nghiên cứu đưa ra giải pháp về hệ thống chống lóa phân cực. Với công nghệ có sẵn, nếu áp dụng vào thực tế thì đảm bảo giá thành rất rẻ, an toàn cho người tham gia giao thông vào buổi tối”, TS Thắng chia sẻ.

Đặc biệt, anh đang bàn thảo với một doanh nghiệp lớn của Việt Nam để áp dụng sáng chế này vào đời sống trong thời gian tới.

Ứng dụng CNTs trong lĩnh vực năng lượng mặt trời cũng là một hướng nghiên cứu mà anh đang thực hiện với nhiều kỳ vọng. CNTs trong chất lỏng hấp thụ trực tiếp năng lượng mặt trời rồi đưa qua máy phát điện, tạo thành điện năng. Chất lỏng có hạt nano sẽ tăng hiệu quả hấp thụ năng lượng mặt trời do mỗi hạt nano có dải hấp thụ riêng, nhiều hạt sẽ hấp thụ được cả dải nhiệt năng lượng mặt trời. Nhóm nghiên cứu của anh cũng đã chế tạo hệ thiết bị ứng dụng vật liệu cacbon nano để chuyển hóa trực tiếp năng lượng nhiệt mặt trời thành điện năng.

Gặt hái nhều thàn tích trong nghiên cứu khoa học nhưng TS Thắng tiết lộ, lựa chọn ban đầu của anh không phải Vật lý mà là Công nghệ thông tin. Dù trước đó, anh đoạt giải học sinh giỏi quốc gia môn Vật lý nên được vào thẳng đại học nhưng lại đăng ký theo học ngành Công nghệ thông tin. Tuy nhiên, lá thư của một người thầy và cũng là nhà khoa học đầu ngành là Giáo sư, viện sĩ Nguyễn Văn Hiệu đã khiến anh thay đổi quyết định. “Khi đó, thầy muốn lập khoa Vật lý kỹ thuật tại Đại học Công nghệ nên tuyển chọn những học sinh có nền tảng Vật lý tốt. Thầy bảo nếu mình không theo đuổi Vật lý sẽ rất lãng phí”, TS Thắng kể.

Vì thế, anh trở thành một trong 7 sinh viên đầu tiên của khoa Vật lý kỹ thuật trường Đại học Công nghệ. Khi làm khóa luận tốt nghiệp, anh thực tập ở Viện Khoa học vật liệu dưới sự hướng dẫn của GS. TS Phan Hồng Khôi và GS. TS Phan Ngọc Minh với hướng nghiên cứu ứng dụng vật liệu ống cacbon nano (CNTs) trong lớp mạ điện để tăng độ cứng, độ bền và khả năng chống mài mòn. Sau khi tốt nghiệp, anh được nhận về công tác tại Viện Khoa học vật liệu để thực hiện tiếp các hướng nghiên cứu về ứng dụng vật liệu cacbon cấu trúc nano.

Vừa học cao học tại Đại học Công nghệ vừa làm nghiên cứu sinh tại viện, TS Thắng càng dành nhiều tình yêu cho nghiên cứu khoa học. Việc nghiên cứu không phải lúc nào cũng dễ dàng nhưng khó khăn càng làm anh muốn vươn lên. Theo TS Thắng, rất nhiều lần anh có ý tưởng nhưng thực nghiệm không thành công. Tuy nhiên, anh luôn biết rằng thất bại là có thêm kinh nghiệm để hoàn thiện hơn trong nghiên cứu. Khoa học là một con đường dài và nếu muốn đi xa thì phải xây dựng mục tiêu cho từng giai đoạn. Với anh khoa học cũng phải gắn liền với đời sống.

Khi được vinh danh là một trong 10 gương mặt trẻ Thủ đô tiêu biểu, TS Thắng cho biết: “Mình rất vinh dự khi nhận được giải thưởng. Đây là một phần thưởng cao quý và rất ý nghĩa đối với mình. Mình biết rằng kết quả nghiên cứu khoa học công nghệ sẽ có ý nghĩa nhất khi được ứng dụng vào thực tế và đây cũng là mục tiêu quan trọng nhất mà mình luôn luôn phấn đấu để thực hiện. Giải thưởng gương mặt trẻ Thủ đô tiêu biểu sẽ là lời nhắc nhở, động lực để mình tiếp tục cố gắng hơn nữa trong hoạt động sáng tạo - phát triển công nghệ, cũng như hợp tác chặt chẽ hơn nữa với các doanh nghiệp và đối tác để ứng dụng những kết quả nghiên cứu khoa học vào thực tế đời sống”.

Những thành tích nổi bật trong năm của TS Bùi Hùng Thắng, Giám đốc Trung tâm Ứng dụng và Triển khai Công nghệ - Viện Khoa học vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam:

- Sở hữu trí tuệ: 3 Bằng độc quyền sáng chế được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng và 8 đơn đăng ký sáng chế được chấp nhận năm 2019.

- Công bố khoa học: 4 bài báo trên tạp chí quốc tế (trong đó có 2 bài ISI, 1 bài Scopus) và 2 bài báo đăng trên tạp chí quốc gia.

- Đào tạo: Tham gia đào tạo 3 nghiên cứu sinh và 1 học viên cao học.

- Triển khai ứng dụng kết quả khoa học công nghệ: Trong năm 2019 có 3 bằng độc quyền sáng chế đang được triển khai bao gồm:

+ Bằng độc quyền sáng chế “Modul đèn LED tản nhiệt bằng chất lỏng” được Công ty TNHH Khoa học và Công nghệ Minh Quang và Nhà máy Nhôm Đông Anh ứng dụng trong sản xuất thử nghiệm.

+ Bằng độc quyền sáng chế “Bóng đèn LED tản nhiệt bằng chất lỏng tự đối lưu” đang được Công ty TNHH Công nghệ và Xúc tiến thương mại Haledco kết hợp để chế tạo và thương mại hóa sản phẩm.

+ Bằng độc quyền sáng chế “Quy trình chế tạo kem tản nhiệt nền silicon chứa thành phần Graphene” đang được Công ty TNHH Công nghệ và Xúc tiến thương mại Haledco ứng dụng trong tản nhiệt cho một số sản phẩm đèn LED.