Tầm quan trọng của vật liệu mới

Vật liệu ngày càng đóng vai trò quan trọng đối với đổi mới công nghệ. Đẩy mạnh nghiên cứu lĩnh vực vật liệu có ý nghĩa hết sức quan trọng để đem lại sự thay đổi công nghệ và đặc biệt cần thiết cho các nước đang phát triển. Ví dụ, việc phát triển các vật liệu xây dựng giá rẻ có thể giúp xây dựng được nhiều trường học và nhà ở tại các nước đang phát triển. Nhờ cung cấp môi trường sống tốt hơn, các vật liệu xây dựng giá rẻ có thể góp phần giảm bớt tỷ lệ tử vong ở trẻ em, cải thiện sức khoẻ bà mẹ và đảm bảo tính bền vững cho môi trường. Ngoài ra, để tạo ra những lợi ích từ những công nghệ mới hiện có ở các nước đang phát triển đòi hỏi phải hoạch định chiến lược để đảm bảo sự tiếp cận được với các công nghệ mới, chẳng hạn như khoa học vật liệu.
Để ứng dụng có hiệu quả các vật liệu vào ngành công nghiệp đòi hỏi phải có đầy đủ kiến thức khoa học và công nghệ (KH&CN) về các vật liệu, chẳng hạn như kim loại, chất bán dẫn, polyme, gốm và composit, các vật liệu từ tính và phóng xạ, cũng như các tính chất của chúng, bao gồm các tính chất cơ học, điện tử, ion và hạt nhân. Việc đầu tư vào giáo dục đại học và nghiên cứu về khoa học vật liệu cần phải là một bộ phận trong chiến lược phát triển công nghiệp. Các vật liệu, kể cả vật liệu tự nhiên, lẫn vật liệu nhân tạo, đều chứa đựng rất nhiều tính chất có thể khai thác phục vụ các nhu cầu công nghiệp hiện đại, các tính chất này đều có liên quan trực tiếp đến sự tương tác ở cấp phân tử và nguyên tử. Việc nghiên cứu các nguyên lý nền tảng của các tính chất vật liệu là hết sức quan trọng để phát triển các công nghệ mới với những tính chất cần thiết, thích hợp với các công nghệ mới.

Quá trình vi tiểu hình hoá tiếp diễn hiện nay đối với các sản phẩm chế tạo đã đem lại những sản phẩm công nghệ hiện đại có kích thước cực nhỏ, chẳng hạn như các hạt nano. Mặc dù các sản phẩm của công nghệ nanô (CNNN) có thể đem lại những ảnh hưởng tích cực và tiêu cực tới sức khoẻ cộng đồng và môi trường, nhưng chúng tạo thành mũi nhọn trong nghiên cứu khoa học vật liệu và đem lại nhiều cơ hội nghiên cứu cho các nước đang phát triển. Phần lớn sự chống đối đối với CNNN đều bắt nguồn từ sự lo ngại rằng những tiến bộ của CNNN hoặc lĩnh vực chế tạo phân tử sẽ dẫn đến khả năng tự sản xuất, tự nhân bản, mặc dù những công nghệ này vẫn còn ở giai đoạn khái niệm.

Phần lớn các nước đang phát triển đều ở vùng nhiệt đới và việc phát triển các loại pin từ vật liệu mới, chẳng hạn như pin quang điện hóa (Photo-Electrochemical) có thể giúp họ hoạch định chiến lược để khai thác các nguồn năng lượng tái tạo. Việc nghiên cứu vật liệu bán dẫn có thể giúp đem lại sự phát triển các thế hệ mới của mạch tích hợp, bộ nhớ, các laser bán dẫn, điôt phát quang, các cơ cấu phát hiện ánh sáng và các công nghệ như công nghệ in litô ánh sáng.

Các vật liệu gốm mới như gốm áp điện, gốm sinh học, màng gốm và vật liệu thuỷ tinh (bao gồm gốm thuỷ tinh, composit gốm-thuỷ tinh và thuỷ tinh dẫn điện) là những vật liệu quan trọng cho ngành công nghiệp. Các polyme chuyên dụng có thể dùng làm cơ bắp nhân tạo và thiết bị phát quang. Các cơ cấu sử dụng vật liệu ion rắn (chẳng hạn như, các vật liệu điện phân và điện cực rắn) tạo cơ sở để chế tạo các loại acquy, pin nhiên liệu và cảm biến. Tất cả các vật liệu này có thể mở ra các cơ hội phát triển kinh tế cho các nước đang phát triển.

Người đăng bài: Đăng Khoa [NACESTI (Theo Advanced Materials, 12/2007) ]