Hội đồng đánh giá, nghiệm thu nhiệm vụ KH&CN cấp quốc gia, mã số ĐTĐLCN.01/17: Nghiên cứu phát triển công nghệ khắc laser dùng chế tạo vi cấu trúc quang tử trên cơ sở vật liệu polymer và vật liệu lai hữu cơ - vô cơ định hướng ứng dụng làm cảm biến trong hóa môi trường

PGS.TS. Trần Quốc Tiến thay mặt nhóm nghiên cứu trình bày tóm tắt các nội dung nghiên cứu và kết quả của nhiệm vụ
 

Trong khoảng 20 năm trở lại đây, kỹ thuật khắc laser trực tiếp đã và đang được nghiên cứu phát triển mạnh mẽ trên thế giới. Kỹ thuật khắc laser trực tiếp đã được phát triển và thương mại bởi hãng Nanoscribe – Cộng hòa Liên bang Đức, sử dụng laser xung femto giây, cho phép chế tạo vật liệu với độ phân giải cao, kích thước đạt được nhỏ nhất khoảng 150nm. Tuy nhiên, kỹ thuật khắc này phải sử dụng với chất nhạy quang IP resins được phát triển bởi hãng Nanoscribe, vì vậy giá thành cao. Gần đây phòng thí nghiệm LPQM- Paris Saclay đã phát triển kỹ thuật khắc laser dựa trên cơ chế hấp thụ thấp 1 photon cho phép đạt hiệu quả tương tự, giá thành giảm đáng kể nhờ sử dụng một laser liên tục trong vùng hấp thụ thấp của vật liệu chế tạo. Nhóm của PGS.TS. Trần Quốc Tiến đã kết hợp với GS.TS. Lại Ngọc Điệp xây dựng hệ khắc laser trực tiếp dựa trên cơ chế hấp thụ thấp 1 photon, lần đầu tiên tại Việt Nam, dưới sự tài trợ của Bộ Khoa học và Công nghệ. Trên cơ sở đó, dựa theo định hướng phát triển vật lý đến năm 2020 tại Quyết định số 380/QĐ-TTg ngày 24/3/2015 của Thủ tướng Chính phủ, đồng thời nằm trong các định hướng nghiên cứu ưu tiên của ngành Vật lý đến năm 2020 tầm nhìn 2030 được cụ thể hóa trong Quyết định số 677/QĐ-BKHCN ngày 08/4/2015 của Bộ trưởng Bộ Khoa học Công nghệ, Bộ Khoa học Công nghệ đã phê duyệt nhiệm vụ “Nghiên cứu phát triển công nghệ khắc laser dùng chế tạo vi cấu trúc quang tử trên cơ sở vật liệu polymer và vật liệu lai hữu cơ - vô cơ định hướng ứng dụng làm cảm biến trong hóa môi trường” do PGS.TS Trần Quốc Tiến làm chủ nhiệm, Viện Khoa học Vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam là cơ quan chủ trì thực hiện từ tháng 6/2017 đến tháng 6/2020 với ba mục tiêu chính:

- Xây dựng, phát triển và làm chủ công nghệ khắc laser ở Việt Nam phục vụ chế tạo các vi cấu trúc quang tử.

- Chế tạo được một số cấu trúc vi quang tử trên cơ sở vật liệu polymer và vật liệu lai hữu cơ - vô cơ có khả năng ứng dụng làm cảm biến quang học trong lĩnh vực hóa môi trường.

- Phát triển đội ngũ chuyên gia về khắc laser ở Việt Nam thông qua hợp tác quốc tế.

I. Kết quả đã đạt được của nhiệm vụ: 

1. Sản phẩm dạng I:

1.1. 01 Hệ thiết bị khắc laser 3 chiều với độ phân giải dịch chuyển 1 nm, sử dụng hiệu ứng LOPA, có điều khiển tự động theo chu trình cho phép khắc laser theo cấu hình thiết kế định trước.

1.2. 03 Mẫu cấu trúc vi quang học tinh thể quang tử 1D, 2D và 3D.

1.3. 02 Cảm biến quang tử (dùng xác định 02 loại thuốc bảo vệ thực vật)

2. Sản phẩm dạng II:

2.1. 01 Quy trình công nghệ khắc laser chế tạo vi cấu trúc quang tử trên cơ sở vật liệu polymer và vật liệu lai hữu cơ - vô cơ.

2.2. 01 Bộ hồ sơ thiết kế và hướng dẫn sử dụng thiết bị khắc laser.

2.3. 01 Báo cáo thử nghiệm sản phẩm của đơn vị phối hợp thử nghiệm.

3. Sản phẩm dạng III:

3.1. 03 bài báo đăng trên tạp chí chuyên ngành

3.2. 01 Giải pháp hữu ích

3.3. 01 Sáng chế

3.4. 02 sách chuyên khảo

3.5. Tham gia đào tạo 03 thạc sỹ, 01 tiến sỹ và 01 cử nhân.

II. Danh mục sản phẩm khoa học dự kiến ứng dụng, chuyển giao:

III. Về những đóng góp mới của nhiệm vụ:

Xây dựng phát triển hệ thiết bị để chế tạo các linh kiện quang tử 1D, 2D và 3D phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo, tăng cường tiềm lực nghiên cứu của Viện Khoa học vật liệu trên.

IV. Về hiệu quả về kinh tế và xã hội của nhiệm vụ:

- Đề tài giúp xây dựng và đào tạo được đội ngũ cán bộ về kỹ thuật khắc laser, trực tiếp ứng dụng trong phát triển công nghệ chế tạo linh kiện quang tử.

- Kết quả nghiên cứu của đề tài (cụ thể là sản phẩm hệ khắc laser) có khả năng ứng dụng làm công cụ cho việc phát triển nhiều nghiên cứu khác về vật liệu và linh kiện quang tử tại Việt Nam.

Toàn cảnh phiên họp Hội đồng đánh giá nghiệm thu cấp quốc gia
 

Các thành viên Hội đồng nghiệm thu đánh giá cao những đóng góp của Chủ nhiệm và Cơ quản chủ trì; phần báo cáo tổng kết và báo cáo tóm tắt có cấu trúc hợp lý, phù hợp với yêu cầu của một báo cáo khoa học; về số lượng, khối lượng, tiến độ và chất lượng sản phẩm đều đạt yêu cầu nhiệm vụ. Với kết quả đạt được, Hội đồng nhất trí nghiệm thu đề tài đạt yêu cầu. Đồng thời, yêu cầu nhóm nghiên cứu tiếp thu các nội dung và chỉnh sửa cho phù hợp, hoàn thiện hồ sơ trình Bộ Khoa học và Công nghệ ra quyết định công nhận kết quả của nhiệm vụ.