Các học sinh Trường hè Toán học và Khoa học MASSP 2017 (Math and Science Summer Program) tham gia trải nghiệm nghiên cứu khoa học tại Phòng thí nghiệm Nano của Khoa Khoa học Tiên tiến và Vật liệu Nano, trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội - USTH. Nguồn: USTH.

Chuỗi giá trị của công nghệ nano

Đứng trên quan điểm nền kinh tế thị trường, sản phẩm của các cơ sở đào tạo là nhân lực sẽ được các nhà tuyển dụng sử dụng để tạo ra các giá trị. Do đó trước khi phân tích cơ hội cho người học công nghệ nano tại Việt Nam, chúng ta cần hiểu một cách tổng quát các đặc điểm về chuỗi giá trị của công nghệ nano.

Hình đi kèm thể hiện một lược đồ chuỗi giá trị điển hình của thị trường công nghệ nano, bao gồm:

+ Các khoản đầu tư công nghệ nano (gọi tắt đầu tư “nano”) như đầu tư của chính phủ vào các chương trình công nghệ nano mũi nhọn1, đầu tư thực hiện các dự án nghiên cứu phát triển của chính phủ và các tập đoàn kinh tế lớn. Đầu tư “nano” cũng có thể bao gồm đầu tư của các “business angel” vào các doanh nghiệp khởi nghiệp để chế tạo các sản phẩm công nghệ nano ban đầu, hay đầu tư của các quỹ đầu tư mạo hiểm nhằm tăng vốn và nâng quy mô các sản phẩm công nghệ nano trên thị trường.

+ Các công cụ “nano”, đó chính là các đầu tư mua sắm trang thiết bị “khổng lồ”, các phần mềm cho phép quan sát, thao tác, mô phỏng các loại vật liệu tại kích thước nano, hay đóng gói các sản phẩm nano.

+ Các sản phẩm của công nghệ nano mà chúng ta có thể phân ra thành ba loại chủ yếu: (i) vật liệu thô nano, (ii) sản phẩm trung gian mang hàm lượng công nghệ nano, và (iii) sản phẩm cuối mang hàm lượng công nghệ nano.

- Vật liệu thô nano chính là các loại vật liệu cấu trúc nano ở dạng chưa qua các bước chế biến sâu hơn bao gồm hạt nano, sợi nano, dây nano, ống nano, chấm lượng tử, các loại nano xốp rỗng, fullerenes2, graphene3hoặc các vật liệu hai chiều tương tự. Phần lớn các vật liệu này không tồn tại ở dạng tự nhiên cho ta khai thác mà đều phải trải qua một quá trình, tạm gọi là tiền xử lý nhằm giảm kích thước hoặc tạo ra các cấu trúc kích thước nano.

- Các sản phẩm trung gian có hàm lượng công nghệ nano chính là các màng phủ cứng, các linh kiện điện tử như bộ nhớ chip bán dẫn hoặc cảm biến, các loại linh kiện quang hoặc quang điện tử, hoặc các loại mực in dẫn điện sẵn sàng cho việc in phun dây dẫn trên bề mặt, các dây siêu dẫn, pin mặt trời hay các loại vật liệu in ứng dụng trong phẫu thuật chấn thương chỉnh hình4.

- Các sản phẩm sẵn sàng cho người dùng cuối mang hàm lượng công nghệ nano như ô tô, máy tính, điện thoại, TV màn hình lớn, thiết bị điện tử dân dụng, dược phẩm, thực phẩm qua chế biến, hoặc các đồ nhựa cao cấp.

Trong thị trường năng lượng mặt trời, để chế tạo ra các tấm panel mặt trời (là sản phẩm cuối mang hàm lượng nano), chúng ta cần các tế bào quang điện hay pin mặt trời (là sản phẩm trung gian). Để làm ra được tế bào quang điện, có rất nhiều bước sử dụng thiết bị cho phép ăn mòn phủ màng cấu trúc nano, hay sử dụng vật liệu thô cấu trúc nano là các loại hồ in chứa các hạt nano bạc và nano nhôm để in các điện cực mặt trước và mặt sau bằng công nghệ in lưới. Các khâu chế tạo trung gian này đều ứng dụng không ít thì nhiều công nghệ nano. Cũng như vậy, trong công nghiệp điện thoại di động, các điện thoại được tích hợp các chip nhớ từ trường (MRAM) - mà việc chế tạo sản phẩm trung gian này cần rất nhiều kiến thức và bí quyết được phát triển nhờ công nghệ nano và đồng thời sử dụng loại đế silic SOI5có thể được coi như vật liệu nano thô đầu vào.

Cơ hội ở từng phân khúc

Tại Việt Nam, người học công nghệ nano sẽ tìm được công việc ưa thích của mình trong phần nào của chuỗi giá trị nói trên?

Hiện nay, đầu tư cho nghiên cứu cơ bản nói chung và trong lĩnh vực khoa học vật liệu nói riêng đang được nhà nước chú trọng. Trong Quyết định Phê duyệt Chiến lược phát triển KH&CN giai đoạn 2012-2020, công nghệ vật liệu mới, bao gồm công nghệ chế tạo vật liệu nano, được coi là một trong những hướng công nghệ ưu tiên. Như đã đề cập ở bài viết trước, công nghệ nano về bản chất là một ngành công nghệ kỹ thuật mới, đòi hỏi nhiều ở người học nỗ lực tìm tòi và tự học hỏi. Do đó như một sự chọn lọc tự nhiên, đa số sinh viên quyết định theo học công nghệ nano đều có nhu cầu học cao hơn, từ cử nhân/kỹ sư thì học tiếp thạc sĩ, học xong thạc sĩ sẽ làm tiếp tiến sĩ. Và khi học các bậc cao hơn, chúng ta thường có xu hướng đi theo sự nghiệp nghiên cứu và giảng dạy. Ưu tiên đầu tư của chính phủ kết hợp với đặc thù này của công nghệ nano sẽ là những yếu tố khuyến khích người học đi theo con đường hàn lâm học thuật. Nếu số lượng nhân lực đi theo con đường nghiên cứu trên thế giới vào khoảng 5%, thì trong lĩnh vực công nghệ nano, ta có thể dự tính phân khúc “đầu tư nano” sẽ giải quyết từ 10% đến 20% số lượng người theo học công nghệ nano tại bậc học cử nhân. Đối với bậc học thạc sĩ, con số này có thể cao hơn 50%6.

Phân khúc đầu tư còn có phần liên quan đến đầu tư của các “nhà đầu tư thiên thần” và của các quỹ đầu tư mạo hiểm cho các công ty khởi nghiệp công nghệ nano. Trên thế giới, CEA-LETI7- Viện nghiên cứu Công nghệ điện tử và thông tin thuộc Trung tâm Năng lượng nguyên tử Pháp (CEA), là một mô hình phát triển chú trọng việc tạo ra các công ty khởi nghiệp từ kết quả nghiên cứu công nghệ nano và micro. Soitec8, Sofradir9hay Ulis10là một số ví dụ khởi nghiệp thành công của CEA-LETI. Tại Việt Nam hiện nay, các ý tưởng khởi nghiệp và các công ty khởi nghiệp của công nghệ nano còn tương đối hạn chế vì thời gian chúng ta bắt đầu thực sự với công nghệ nano chưa đủ lâu và bản thân việc khởi nghiệp trong lĩnh vực này phải xuất phát từ các ý tưởng mới ở trình độ thế giới. Để có thể xuất hiện các công ty khởi nghiệp trong lĩnh vực công nghệ nano, việc thành lập các trung tâm nghiên cứu chung lớn (technology platform) và chia sẻ nguồn đầu tư trang thiết bị trong lĩnh vực công nghệ nano và khoa học vật liệu một cách hiệu quả11là tiền đề quan trọng cho việc có các kết quả nghiên cứu tốt, dẫn đến thương mại hóa thành công các sản phẩm và tạo ra giá trị thông qua việc chào bán lần đầu (IPO) các doanh nghiệp khởi nghiệp.



Trong phân khúc các sản phẩm từ vật liệu nano thô đầu vào, tới các sản phẩm trung gian và sản phẩm cuối mang hàm lượng công nghệ nano, ở thời điểm hiện tại, có rất nhiều tập đoàn đa quốc gia đang đầu tư sản xuất tại Việt Nam. Trong ngành công nghiệp sản xuất pin mặt trời, tổng sản lượng các tấm panel tại Việt Nam đã là 4.7GW, dự tính tăng lên 6.1GW trong năm 201712. Rõ ràng, các doanh nghiệp này sẽ cần nhân lực trong lĩnh vực công nghệ nano, đặc biệt khi họ cần thiết lập đội ngũ nhân lực R&D như công ty BoViet13. Trong ngành công nghiệp sản xuất điện thoại di động, TV màn hình lớn, ai cũng biết Samsung đang đầu tư tại Việt Nam những nhà máy sản xuất lớn nhất của họ. Nhu cầu tuyển dụng của Samsung là cực lớn14, và chắc chắn họ cũng cần tuyển các nhân lực đã theo học về công nghệ nano và khoa học vật liệu do điện thoại và TV màn hình lớn là những loại sản phẩm cuối mang hàm lượng công nghệ nano cao như đã đề cập ở trên. Các tập đoàn kinh tế lớn của Việt Nam cũng là nơi có thể tiếp nhận nhân lực theo học công nghệ nano. Tập đoàn Viễn thông Quân đội Viettel đã thành lập Viện Nghiên cứu và Phát triển /Viện Hàng không Vũ trụ, nơi cần các nhân lực trình độ cao trong lĩnh vực khoa học và công nghệ nano cho việc chế tạo cảm biến và các hệ thống sử dụng cảm biến.

Người học công nghệ nano cũng có thể tìm được cơ hội trong phân khúc thiết bị nano tại Việt Nam, chủ yếu tập trung ở các công ty buôn bán thiết bị và cung cấp dịch vụ sửa chữa bảo hành thiết bị. Ngoài ra, còn có thể tính đến thị trường cung cấp dịch vụ phân tích đo đạc đánh gia đặc trưng vật liệu thuộc về các trung tâm kiểm định, hải quan hoặc các công ty tư nhân có chức năng kiểm định.

Như vậy, với các phân tích ở trên, ta có thể rút ra kết luận là cơ hội việc làm cho người theo học công nghệ nano tại Việt Nam là khá tốt, đặc biệt trong lĩnh vực hàn lâm học thuật và lĩnh vực chế tạo sản xuất.

Kỳ cuối: Nhìn lại lựa chọn công nghệ nano
-------
* Tiến sĩ, Trung tâm Nano và Năng lượng (NEC), Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
1https://en.wikipedia.org/wiki/National_Nanotechnology_Initiative
2Fullerene là dạng vật liệu cấu trúc nano hình cầu được tạo bởi nguyên tử cacbon. Ví dụ C60 là một quả cầu tạo bởi 60 nguyên tử cacbon
3Graphene là một vật liệu hai chiều tạo bởi các nguyên tử cacbon kết hợp với nhau theo mạng lục giác. Graphene là nguồn cảm hứng để các nhà khoa học tiến tới nghiên cứu các loại vật liệu hợp chất 2 chiều lục giác chacolgenide khác nhưMoS2,WS2,MoSe2,WSe2,MoTe2
4http://tiasang.com.vn/-doi-moi-sang-tao/Ung-dung-cong-nghe—tao-mau-nhanh-trong-y-te-10718
5SOI là loại đế silic có phủ một lớp điện môi SiO2 và thêm một lớp silic ở bên trên. Bề dầy lớp điện môi và lớp silic này thường vài chục đến vài trăm nano mét.
6Theo trao đổi riêng với TS Trần Đình Phong, hơn 70% học viên cao học chương trình Khoa học Vật liệu tiên tiến và Công nghệ Nano của trường USTH theo tiếp bậc học tiến sĩ trong và ngoài nước.
7http://www.leti-cea.com/cea-tech/leti/english/Pages/Industrial-Innovation/Innovate%20with%20Leti/startup-program.aspx
8https://www.soitec.com/en
9http://www.sofradir.com/
10https://www.ulis-ir.com/
11http://tiasang.com.vn/-doi-moi-sang-tao/Dau-tu-thiet-bi-nhu-the-nao-cho-hieu-qua-10775
12Theo báo cáo của TS. Chung-Han Wu, Giám đốc công nghệ của Công ty BoViet, trong báo cáo tại sự kiện Gặp gỡ lần thứ hai của cộng đồng năng lượng tái tạo Việt Nam tại ĐH Bách khoa Hà Nội, http://tiasang.com.vn/-doi-moi-sang-tao/Cac-cong-ty-Trung-Quoc-va-Dai-Loan-chiem-hon-80-san-luong-pin-mat-troi-o-Viet-Nam-10699
13Theo trao đổi riêng với TS Chung-Han Wu, BoViet solar (http://www.boviet.com/en/Intro.asp?id=1) là công ty sản xuất tấm panel mặt trời và các pin mặt trời trên phiến silic duy nhất ở Việt Nam thành lập Phòng Nghiên cứu và Phát triển và tuyển nhân sự Việt Nam cho phòng này
14https://news.samsung.com/vn/gsat-2017-ky-thi-tuyen-dung-lon-nhat-cua-samsung-viet-nam