Bài 4: Từ vật liệu bán dẫn tạo bước đột phá cho ngành công nghiệp quốc phòng

Cảm hứng từ cửa hàng sửa xe của bố

Cơ duyên đến với lĩnh vực nghiên cứu kỹ thuật quân sự của TS. Nguyễn Văn Tuấn (SN 1990, quê ở Ninh Bình) - giảng viên bộ môn Vật lý, khoa Hóa - Lý kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật Quân sự xuất phát từ tuổi thơ nghịch ngợm ở cửa hàng sửa xe của bố.

Bố anh lên đường nhập ngũ tuổi 17 và tham gia chiến đấu tại chiến trường Đông Nam Bộ khốc liệt. Đến năm 1974, trong một trận đánh, bố anh bị thương, 2 năm sau xuất ngũ, trở về địa phương để bắt đầu cuộc sống mới. Những năm hậu chiến đầy gian khó, mẹ anh gắn bó với nông nghiệp, còn bố anh khởi đầu với nghề sửa xe đạp rồi dần chuyển sang sửa xe máy.

Vì thế, thuở nhỏ, anh Tuấn thường được bố đưa đi chơi và cho ra cửa hàng sửa xe. Với anh, cửa hàng sửa xe không chỉ đơn thuần là nơi làm việc của bố, mà còn là một “thế giới nhỏ” đầy thú vị.

“Mình thích nghịch ngợm cũng như tò mò với những món đồ kỹ thuật, hay chi tiết cơ khí… đặc biệt thấy được sự tỉ mỉ, cẩn thận mà bố đặt vào mỗi công việc sửa xe mỗi ngày, dù với mọi người xung quanh đó chỉ là công việc mưu sinh bình thường. Chính những trải nghiệm ngày nhỏ ấy đã gieo trong mình một niềm yêu thích đặc biệt đối với kỹ thuật”, anh Tuấn chia sẻ.

Sau này, khi gia đình gặp biến cố, mẹ anh đã khuyên nhủ, định hướng cho anh thi vào trường quân đội với niềm tin đó là nơi để theo đuổi trọn vẹn đam mê kỹ thuật. Khi thi đỗ vào Học viện Kỹ thuật Quân sự, anh cảm thấy như có thêm đôi cánh để bay xa hơn trong thế giới tri thức.

“Nếu như những ngày đầu bước vào quân ngũ, ước mơ của mình chỉ giản dị là được học tập, làm kỹ thuật và có một nghề nghiệp ổn định, thì sau những trải nghiệm, học hỏi và trưởng thành trong môi trường đại học, khát vọng của mình đã thay đổi.

Mình khao khát trở thành một giảng viên, một nhà khoa học, để thỏa mãn sự tò mò, tỉ mỉ thông qua việc nghiên cứu khoa học và vừa truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau. Đồng thời, con đường này cũng cho phép mình phát huy niềm đam mê kỹ thuật bằng việc nghiên cứu, sáng tạo và phát triển những sản phẩm hữu ích, hiện hữu trong đời sống, đặc biệt trong lĩnh vực cao cấp như kỹ thuật quân sự”, tiến sĩ trẻ nói.

Ngoài ra, môi trường quân đội với tính kỷ luật, sự nghiêm túc và định hướng phục vụ trực tiếp cho nhiệm vụ quốc phòng - an ninh cũng là chất xúc tác đặc biệt với tiến sĩ trẻ. Mỗi đề tài nghiên cứu, mỗi giờ giảng dạy không chỉ đơn thuần mang ý nghĩa học thuật, mà còn gắn liền với trách nhiệm cao cả đối với đất nước.

“Làm giàu” kết quả nghiên cứu mới

Với tiến sĩ Tuấn, mỗi công trình nghiên cứu đều là một kỷ niệm đáng nhớ, bởi để tạo ra một kết quả khoa học có thể công bố, người nghiên cứu phải đáp ứng đồng thời nhiều tiêu chí nghiêm ngặt.

Trong lĩnh vực khoa học thực nghiệm, tính lặp lại luôn được coi trọng hàng đầu và cũng chính điều này đã để lại cho anh một trải nghiệm sâu sắc trong quá trình nghiên cứu về màng vật liệu InSb - một vật liệu bán dẫn.

Chia sẻ về quá trình đó, anh Tuấn cho biết, các kết quả ban đầu đều phù hợp với dự đoán sau khi tổng hợp tài liệu tham khảo. Tuy nhiên, đến đợt chế tạo bộ mẫu thứ hai, một sự cố bất ngờ đã xảy ra khiến hệ thống bơm chân không phải được gửi sang Đức để sửa chữa, mất hơn hai tháng mới khắc phục xong.

Khi hệ thống hoạt động trở lại, anh phải tiến hành chế tạo lại các mẫu thử, nhưng phải đến bộ mẫu thứ năm, thứ sáu kết quả mới tái lặp lại được giống với bộ mẫu ban đầu.

“Trải nghiệm này là một bài học lớn, cho mình thấy rằng nghiên cứu khoa học không chỉ là những con số hay mô phỏng trên bàn giấy, cũng không đơn giản như một cú nhấn chuột. Đằng sau mỗi kết quả là vô vàn giờ tìm kiếm tài liệu, thử nghiệm, túc trực bên thiết bị, đo đạc, phân tích, và đặc biệt là tư duy phản biện để truy tìm nguyên nhân, khắc phục sai sót nếu quá và làm giàu kết quả nghiên cứu mới, đặc biệt là những kết quả chưa được biết đến trước đó”, tiến sĩ Tuấn chia sẻ.

Với tiến sĩ trẻ, cụm công trình nghiên cứu về vật liệu InSb là dấu mốc quan trọng và đáng nhớ nhất trong hành trình khoa học. Vật liệu InSb giữ vai trò then chốt trong việc chế tạo cảm biến hồng ngoại. Đây là một thành phần quan trọng của các hệ thống quang điện tử hiện đại. Trên thế giới, công nghệ hồng ngoại luôn được coi là lĩnh vực chiến lược hàng đầu trong phổ tác chiến điện từ.

Các cường quốc quốc phòng không ngừng đầu tư nguồn lực vào nghiên cứu, chế tạo vật liệu, phát triển công nghệ chế tạo cảm biến và hoàn thiện các giải pháp tích hợp nhằm duy trì và gia tăng lợi thế quân sự.

Tính năng vượt trội của các cảm biến quyết định trực tiếp đến hiệu quả tác chiến, do đó, các loại cảm biến hồng ngoại hiệu suất cao, đặc biệt khi được tích hợp vào vũ khí thông minh đều được quản lý rất chặt chẽ về mặt xuất khẩu và chuyển giao công nghệ.

Tại Việt Nam, mặc dù trong những năm qua đã đạt được một số thành tựu nhất định trong nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hệ thống quang điện tử, nhưng phần tử nhạy hồng ngoại vẫn phụ thuộc vào nhập khẩu. Điều này đặt ra một thách thức lớn trong bối cảnh hiện đại hóa quân đội theo định hướng “tinh, gọn, mạnh”, khi yêu cầu tự chủ về công nghệ và linh kiện chiến lược ngày càng trở nên cấp thiết.

“Việc làm chủ công nghệ chế tạo cảm biến hồng ngoại không chỉ giúp tiết kiệm chi phí, giảm sự phụ thuộc bên ngoài mà quan trọng hơn, còn mở ra khả năng nâng cao năng lực quốc phòng, bảo đảm an ninh quốc gia và tạo bước đột phá cho ngành công nghiệp quốc phòng nước nhà”, TS. Tuấn chia sẻ.