Trước khi Review về ngành kỹ thuật vật liệu theo yêu cầu từ các bạn, chuyên trang Kỹ thuật vật liệu xin trân trọng gửi tới các bạn bản dịch toàn bộ nội dung bức thư “An open letter to students of Materials Science and Engineering” của tác giả, nhà vật lí học người Anh Nicola Spaldin, người được giới khoa học vật liệu biết tới như là nhà tiên phong nghiên cứu về Multiferroics. Có thể nói, bức thư đã truyền cảm hứng cho những bạn hiện đang băn khoăn có nên học Kỹ thuật vật liệu, và cũng là lời động viên về sứ mệnh đặc biệt của ngành học này.
Kính gửi các bạn sinh viên Khoa học và kỹ thuật vật liệu,
Tôi chân thành chúc mừng bạn đã lựa chọn ngànhKhoa học và kỹ thuật vật liệu trong chương trình đại học của mình. Tất cả các bạn đều thông minh hơn tôi nhiều. Thời mà tôi như bạn, tôi hầu như không nghe nói về Khoa học vật liệu. Tôi bắt đầu học Khoa học tự nhiên tại Đại học Cambridge (hơi giống với chương trình Khoa học liên ngành ETH của chúng tôi), sau đó tập trung học Hóa học và Địa chất. Sau này, tôi đến Đại học California tại Berkeley, lấy bằng tiến sĩ Hóa lý thuyết, và sau đó ứng tuyển vào Khoa vật lý, Đại học Yale để làm Postdoc. Tôi đã mất một thời gian khá dài để nhận ra rằng, tất cả những vấn đề quan trọng và thú vị nhất thực ra đều nằm ở Khoa học và kỹ thuật vật liệu. Kể từ khi tôi bắt đầu vị trí giảng dạy độc lập tại Santa Barbara, tôi mới tìm được con đường đến với Khoa học vật liệu.
Vì vậy, điều gì là quan trọng và thú vị về Khoa học và kỹ thuật vật liệu?
Đó chính là, bạn đang phát triển các kỹ năng cần thiết để giải cứu thế giới và xác định tương lai của nền văn minh nhân loại.
Chúng ta hãy bắt đầu với tương lai của nền văn minh nhân loại. Từ thời kỳ đồ đá đến thời kỳ đồ đồng, đồ sắt, và cho tới thời kỳ Silicon ngày nay, mọi kỷ nguyên trong lịch sử loài người đều được đặt theo tên các loại vật liệu thống trị thời đại đó. Lý do là mọi tiến bộ lớn của nền văn minh nhân loại đều được thúc đẩy bởi sự phát triển của vật liệu. Đôi khi là do những tiến bộ trong quá trình gia công, chẳng hạn như chế tác vật liệu tự nhiên (chẳng hạn như đá), đôi khi là do những tiến bộ trong tổng hợp vật liệu, chẳng hạn như nấu chảy quặng để sản xuất kim loại, và đôi khi do sự hiểu biết của con người về mối quan hệ giữa đặc tính cấu trúc với thiết kế thiết bị, chẳng hạn như khám phá hoạt động của bóng bán dẫn trong chất bán dẫn. Chắc chắn rằng, kỷ nguyên tiếp theo của nền văn minh nhân loại sẽ được đặt theo tên của một loại vật liệu, và bạn sẽ phải quyết định loại vật liệu nào. Có thể đây sẽ là thời đại của Polyme. Hay (theo niềm yêu thích của cá nhân tôi) là “thời đại Multiferroics“. Hoặc là thời đại Gốm sứ – điều này lại càng thú vị, bởi vì chúng ta có thể nói vui rằng sự quay trở về của thời kì đồ đá. Hoặc nó có thể là một cái gì đó chúng ta chưa được nghe đến, bởi vì thậm chí chúng ta còn chưa nghĩ tới nó.
Điều này đưa chúng ta đến một phần của việc giải cứu thế giới. Trong kỷ nguyên Silicon ngày nay, các bóng bán dẫn dựa trên Silicon tạo thành cốt lõi của công nghệ vi điện tử, và những vi điện tử này hiện thực hóa hầu hết lối sống hiện đại của chúng ta. Khi chúng ta ngày càng phụ thuộc nhiều hơn vào công nghệ thông tin, không chỉ trong máy tính và điện thoại thông minh mà còn trong các mạng lưới vận tải và cung cấp, hệ thống ngân hàng, ngành giải trí, v.v., chúng ta ngày càng tiêu hao nhiều năng lượng toàn cầu để vận hành chúng. Người ta ước tính rằng trong vòng mười năm, một nửa năng lượng của thế giới sẽ được tiêu hao bởi công nghệ thông tin dựa trên Silicon! Điều này rõ ràng là không bền vững. Vì vậy, để đạt được các giải pháp năng lượng bền vững và tránh các thảm họa khí hậu, chúng ta cần khẩn trương phát triển các mô hình thiết bị mới dựa trên vật liệu mới.
Nếu bạn không quá quan tâm đến vật lý thiết bị, thì bạn còn có nhiều lựa chọn khác để áp dụng Khoa học và kỹ thuật vật liệu giải cứu thế giới. Hãy xem các Mục tiêu Phát triển bền vững của Liên hợp quốc, Tôi thách thức bạn tìm ra một mục tiêu nào có thể đạt được mà không cần sự tiến bộ của vật liệu! Bạn và các bạn cùng lớp sẽ cần phát triển các vật liệu sinh học mới để cải thiện sức khỏe con người. Bạn cần phải phát minh ra các vật liệu để đóng gói và bảo quản thực phẩm nhằm giảm nạn đói trên toàn cầu. Bạn sẽ sử dụng các giải pháp hiệu quả nhằm cải thiện chất lượng nước, phát triển vật liệu xây dựng cho nhà ở bền vững và thúc đẩy bình đẳng giới, để trẻ em gái ở các khu dân cư mới có thể học và hoàn thành chương trình học của mình.
Do đó, mỗi khi bạn cảm thấy khó khăn về việc học của mình – cũng giống như điều chúng tôi đặt kỳ vọng ở bạn, muốn bạn hiểu bảng tuần hoàn và các phương pháp của một nhà hóa học, phát triển kiến thức toán học của một nhà vật lý, trau dồi kỹ năng thiết kế đến cấp độ của một kỹ sư giỏi nhất và không ngừng học hỏi các công cụ và phương pháp tính toán – thì hãy nhớ rằng bạn đã sẵn sàng để xác định tương lai của nền văn minh nhân loại và giải cứu thế giới. Đó không bao giờ là một nhiệm vụ dễ dàng …
Chúc các bạn thành công trong sự nghiệp và cá nhân của mình – By Nicola.
Nội dung nguyên bản của bức thư vui lòng xem tại đường link dưới đây:
An open letter to students of Materials Science and Engineering
Đọc xong bức thư, chúng ta cũng thấu hiểu được phần nào về lĩnh vực nghiên cứu của ngành Khoa học và kỹ thuật vật liệu.
Vậy, Có nên học Kỹ thuật vật liệu?
Câu trả lời tưởng dễ mà khó này dành riêng cho bạn tự quyết định. Chuyên trang sẽ cập nhật các bài viết tiếp theo về ngành Kỹ thuật vật liệu, hy vọng phần nào giải đáp được thắc mắc của các bạn.