Vật liệu tiên tiến – nền tảng của các công nghệ chiến lược
Ngày 29/10, Bộ Khoa học và Công nghệ tổ chức Diễn đàn Hợp tác về khoa học và công nghệ giữa Việt Nam và Liên minh châu Âu với chủ đề "Vật liệu tiên tiến: Cơ hội và thách thức trong nghiên cứu ứng dụng và phát triển hệ sinh thái đổi mới sáng tạo công nghiệp, công nghệ".
Tại diễn đàn, các đại biểu nhận định vật liệu tiên tiến ngày càng giữ vai trò quan trọng đối với năng lực cạnh tranh công nghiệp, khả năng tự chủ công nghệ và phát triển bền vững. Đây không chỉ là đầu vào của các ngành sản xuất mà còn tạo nền tảng cho những đột phá trong công nghệ bán dẫn, năng lượng xanh, lưu trữ năng lượng, sản xuất thông minh và kinh tế tuần hoàn.

Ông Nguyễn Đắc Bình Minh, Phó Viện trưởng Viện đổi mới sáng tạo Quốc gia. Ảnh: PV
Theo ông Nguyễn Đắc Bình Minh, Phó Viện trưởng Viện Đổi mới sáng tạo Quốc gia, khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo đang trở thành động lực quan trọng quyết định năng lực cạnh tranh, khả năng tự chủ và sự phát triển bền vững của mỗi quốc gia.
Đối với Việt Nam, phát triển vật liệu tiên tiến gắn với yêu cầu chuyển đổi mô hình tăng trưởng, từ dựa vào khai thác tài nguyên và sản xuất chi phí thấp sang phát triển dựa trên tri thức, công nghệ và giá trị gia tăng. Điều này đòi hỏi không chỉ tăng đầu tư cho nghiên cứu mà còn phải nâng cao năng lực làm chủ công nghệ, kết nối nghiên cứu với nhu cầu thị trường và chuyển hóa kết quả khoa học thành giá trị kinh tế cụ thể.
Thực tế, Việt Nam đã làm chủ được một số loại vật liệu cơ bản, nhưng vẫn phụ thuộc vào nguồn cung và công nghệ bên ngoài đối với nhiều loại vật liệu tiên tiến. Vì vậy, thúc đẩy nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực này có ý nghĩa quan trọng đối với việc nâng cao năng lực tự chủ công nghệ, giảm phụ thuộc và tăng khả năng tham gia vào các chuỗi giá trị toàn cầu.
Ông Gonzalo Serrano, Phó Trưởng ban các quan hệ đối tác, Phái đoàn Liên minh châu Âu tại Việt Nam, cho biết năm 2026 đánh dấu bước phát triển trong quan hệ Việt Nam – EU. Hai bên đã ký Ý định thư mới, tập trung vào hợp tác khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo, đồng thời triển khai các hoạt động đào tạo, tập huấn tại Hà Nội và Đà Nẵng nhằm hỗ trợ nhà nghiên cứu, tăng cường kết nối và tìm kiếm cơ hội hợp tác.

Ông Gonzalo Serrano, Phó Trưởng ban các quan hệ đối tác phái đoàn Liên Minh Châu Âu tại Việt Nam phát biểu tại sự kiện. Ảnh: PV
Theo ông Gonzalo Serrano, vật liệu tiên tiến là lĩnh vực có ý nghĩa chiến lược đối với cả Việt Nam và EU, trong bối cảnh hai bên cùng quan tâm đến chuyển đổi xanh, trung hòa carbon và tăng cường khả năng tự chủ chiến lược. Hợp tác trong lĩnh vực này có thể góp phần nâng cao giá trị gia tăng trong chuỗi cung ứng toàn cầu, đồng thời hỗ trợ quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa và phát triển bền vững.
Đại diện EU cũng cho biết phía châu Âu đang chuẩn bị Đạo luật Vật liệu tiên tiến, trong khi Việt Nam xây dựng chiến lược mới về vật liệu công nghiệp với định hướng đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045. Đây là cơ sở để hai bên trao đổi kinh nghiệm, chia sẻ cách tiếp cận và tìm kiếm những lĩnh vực hợp tác phù hợp.
Gỡ điểm nghẽn để đưa kết quả nghiên cứu vào sản xuất
Một trong những vấn đề được nhiều diễn giả nhấn mạnh là khoảng cách giữa nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và ứng dụng công nghiệp. Dù có những kết quả nghiên cứu giàu tiềm năng, quá trình chuyển hóa thành công nghệ, sản phẩm thương mại vẫn gặp nhiều khó khăn về tài chính, cơ sở hạ tầng, quy mô sản xuất, chất lượng vật liệu và khả năng tiếp cận thị trường.
Trong tham luận về chính sách phát triển vật liệu tiên tiến, bà Mangala Srinivas, Phó Chủ tịch Nhóm cố vấn khoa học cao cấp của Ủy ban châu Âu, cho biết những thách thức hiện nay bao gồm khoảng trống về dữ liệu và tri thức, sự phân tán của cơ sở hạ tầng nghiên cứu, thiếu hụt nhân lực có kỹ năng chuyên môn, hạn chế về nguồn tài trợ và những bất cập trong cơ chế quản trị.
Theo bà, để thúc đẩy lĩnh vực vật liệu tiên tiến, cần củng cố toàn bộ chuỗi đổi mới sáng tạo, tăng cường hợp tác công – tư, kết nối hoạt động nghiên cứu với sản xuất và cải thiện hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật. Các yêu cầu về an toàn và môi trường cần được áp dụng công bằng đối với vật liệu sản xuất trong nước và vật liệu nhập khẩu.
Đáng chú ý, phát triển bền vững cần được tính đến trong toàn bộ vòng đời vật liệu, từ thiết kế, lựa chọn nguyên liệu, sản xuất, sử dụng đến thu hồi, tái chế và tái sử dụng. Tuy nhiên, yêu cầu quản lý cũng cần tương xứng với mức độ trưởng thành của công nghệ.
Theo cách tiếp cận được đề xuất, ở các cấp độ sẵn sàng công nghệ thấp, từ TRL 1 đến TRL 3, hoạt động nghiên cứu cần được tạo điều kiện để phát triển ý tưởng và thử nghiệm mà không phải chịu gánh nặng hành chính, chi phí tuân thủ quá lớn. Khi công nghệ tiến tới các cấp độ cao hơn, đặc biệt là TRL 8 và TRL 9, các yêu cầu về kiểm chứng, an toàn, môi trường và tuân thủ quy định cần được tăng cường tương ứng.
Cách tiếp cận này nhằm tạo sự cân bằng giữa thúc đẩy đổi mới sáng tạo và bảo đảm chất lượng, an toàn, tính bền vững của sản phẩm khi đưa ra thị trường.
Đại diện Tổng cục Nghiên cứu và Đổi mới sáng tạo, Ủy ban châu Âu, cũng chỉ ra rằng quá trình phát triển và thương mại hóa vật liệu tiên tiến thường kéo dài. Ngay cả khi hoàn thành nghiên cứu và phát triển, doanh nghiệp vẫn phải tiếp tục đầu tư đáng kể trước khi có thể thu hồi vốn. Đây là trở ngại lớn đối với doanh nghiệp nhỏ và vừa, doanh nghiệp khởi nghiệp công nghệ và các tổ chức có nguồn lực tài chính hạn chế.
Do đó, cần rút ngắn thời gian từ nghiên cứu đến thị trường, tăng khả năng tiếp cận cơ sở hạ tầng nghiên cứu, thử nghiệm và sản xuất, đồng thời xây dựng môi trường đầu tư ổn định, có khả năng dự báo. Việc kết nối, chia sẻ và sử dụng hiệu quả các cơ sở hạ tầng nghiên cứu hiện có cũng góp phần hạn chế đầu tư phân tán, trùng lặp và lãng phí nguồn lực.
Mở rộng cơ hội hợp tác nghiên cứu Việt Nam – EU
Theo ông Nguyễn Đức Hòa, Phó Hiệu trưởng phụ trách lĩnh vực vật liệu của Đại học Bách khoa Hà Nội, sự phát triển của vật liệu mới gắn liền với những bước tiến của các cuộc cách mạng công nghiệp. Từ sắt, thép trong cơ giới hóa, đồng và các vật liệu công nghiệp trong sản xuất điện, đến silicon trong ngành bán dẫn, vật liệu luôn là nền tảng cho sự hình thành và phát triển của các công nghệ mới.

Ông Nguyễn Đức Hòa, Phó hiệu trưởng vật liệu, Đại học Bách khoa Hà Nội. Trình bày tham luận: Thúc đẩy hợp tác Việt Nam – EU trong lĩnh vực vật liệu tiên tiến: Từ nghiên cứu đến đổi mới sáng tạo và ứng dụng công nghiệp. Ảnh: PV
Trong bối cảnh hiện nay, vật liệu nano, vật liệu dùng trong pin, vật liệu chức năng và các vật liệu có đặc tính đặc biệt đang mở ra nhiều hướng phát triển trong điện tử, năng lượng sạch, cảm biến thông minh và các hệ thống công nghệ tiên tiến.
Ông Nguyễn Đức Hòa cho rằng châu Âu có thế mạnh về hệ thống trường đại học, viện nghiên cứu, trang thiết bị hiện đại và hệ sinh thái đổi mới sáng tạo với sự kết nối giữa giới nghiên cứu, doanh nghiệp và các tổ chức hỗ trợ. Đây là những kinh nghiệm Việt Nam có thể tham khảo trong quá trình phát triển năng lực nghiên cứu và đổi mới sáng tạo.
Ở chiều ngược lại, Việt Nam có nguồn nhân lực nghiên cứu trẻ, hoạt động sản xuất và công nghiệp phát triển nhanh, cùng nhu cầu ngày càng lớn về nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ mới. Những yếu tố này tạo điều kiện để hai bên phát huy thế mạnh bổ sung, thúc đẩy nghiên cứu chung và rút ngắn quá trình phát triển công nghệ.
Một ví dụ được đề cập tại diễn đàn là chương trình hợp tác đào tạo tiến sĩ về khoa học vật liệu được hình thành với sự hỗ trợ của Chính phủ Hà Lan vào năm 1992. Từ năm 1994, chương trình triển khai đào tạo tiến sĩ, trong đó nghiên cứu sinh Việt Nam có cơ hội tham gia đào tạo và nghiên cứu khoảng một năm tại Đức. Mô hình này tạo điều kiện để người học tiếp cận trang thiết bị hiện đại, phương pháp nghiên cứu tiên tiến và kinh nghiệm quốc tế, góp phần xây dựng đội ngũ nhân lực khoa học trình độ cao.
Tại diễn đàn, các nhà khoa học cũng chia sẻ những hướng nghiên cứu cụ thể, trong đó có kiểm soát cấu trúc vật liệu nano và khai thác hiệu ứng plasmon để phát triển vật liệu chức năng, cảm biến có độ nhạy cao. Việc điều khiển hình dạng, kích thước và khoảng cách giữa các cấu trúc nano có thể tạo ra những đặc tính vật lý mới, nhưng chế tạo các cấu trúc chính xác, đồng đều và ổn định ở kích thước rất nhỏ vẫn là thách thức.
Các tham luận đồng thời lưu ý rằng phát hiện ra vật liệu mới chưa đồng nghĩa với việc có thể nhanh chóng thương mại hóa. Ví dụ về graphene cho thấy dù vật liệu này thu hút sự quan tâm lớn nhờ những đặc tính về điện, nhiệt và cơ học, việc chuyển từ kết quả trong phòng thí nghiệm sang sản phẩm thương mại vẫn cần thời gian, đầu tư và giải quyết các vấn đề về sản xuất quy mô lớn, chất lượng, độ ổn định và chi phí.
Điều này cho thấy giá trị của nghiên cứu vật liệu không chỉ nằm ở phát minh ban đầu mà còn ở khả năng xác định ứng dụng phù hợp, đáp ứng nhu cầu thực tế và tạo ra lợi thế so với các giải pháp hiện có.
Kết luận diễn đàn, ông Nguyễn Đắc Bình Minh nhấn mạnh hợp tác khoa học và công nghệ cần vượt ra ngoài hoạt động trao đổi tri thức, kinh nghiệm để hướng tới phát triển năng lực công nghệ, ứng dụng kết quả nghiên cứu và tạo ra giá trị cụ thể cho doanh nghiệp, xã hội.
Những kết nối được hình thành tại diễn đàn được kỳ vọng sẽ tiếp tục phát triển thành các chương trình nghiên cứu chung, hoạt động chuyển giao công nghệ và thương mại hóa kết quả nghiên cứu. Bộ Khoa học và Công nghệ sẵn sàng hỗ trợ kết nối đối tác Việt Nam và châu Âu, thúc đẩy hợp tác khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo theo hướng thiết thực, hiệu quả và bền vững.