Khoa học vật liệu - ngành học gắn liền với sự phát triển của công nghệ

Lựa chọn hấp dẫn

Khoa học vật liệu (Materials Science) là một khoa học liên ngành, nghiên cứu về mối quan hệ giữa thành phần, cấu trúc, công nghệ chế tạo, xử lý và tính chất của các vật liệu. Các khoa học tham gia vào việc nghiên cứu khoa học vật liệu chủ yếu là vật lý, hóa học, toán học. Thông thường, đối tượng nghiên cứu là vật liệu ở thể rắn, sau đó mới đến thể lỏng và khí. Các tính chất được nghiên cứu là cấu trúc, tính chất điện, từ, nhiệt, quang, cơ, hoặc tổ hợp của các tính chất đó với mục đích là tạo ra các vật liệu để thỏa mãn các nhu cầu trong kỹ thuật cũng như nhu cầu sử dụng của con người.

Thực tế cho thấy, rất nhiều vấn đề cấp bách con người đang gặp phải có nguyên nhân bởi sự giới hạn của các loại vật liệu có sẵn và cách mà chúng được sử dụng. Bởi thế, những tiến bộ của ngành khoa học vật liệu có thể ảnh hưởng lớn đến tương lai của công nghệ.

Vật liệu tiên tiến được thiết kế, chế tạo để thể hiện những tính năng đặc biệt, mà vật liệu truyền thống chưa thể đáp ứng được. Hiện nay, các vật liệu tiên tiến đã có mặt ở hầu hết các lĩnh vực của cuộc sống từ chăm sóc sức khỏe (vật liệu dẫn thuốc, thực phẩm chức năng, mỹ phẩm); xử lý môi trường (vật liệu lọc nước, vật liệu nhận biết chất độc hữu cơ trong thực phẩm); chuyển hóa và tích trữ năng lượng (pin mặt trời, pin lithium, đèn LED) tới điện tử và truyền thông (chip xử lý, màn hình thông minh, sợi quang, laser)…

Bên cạnh những kiến thức chuyên ngành, khoa học vật liệu trang bị cho sinh viên không chỉ lý thuyết mà còn cả các kiến thức cũng như kỹ năng liên quan đến thực hành. Hệ thống phòng thực hành và phòng thí nghiệm hiện đại luôn sẵn sàng để phục vụ việc học tập và nghiên cứu của sinh viên cũng như giảng viên.

Tố chất quan trọng để theo đuổi ngành học này là tư duy logic và tư duy sáng tạo, tính cẩn thận, kiên nhẫn, có khả năng tập trung cao; cùng với đó, sinh viên cũng cần ham học hỏi, cập nhật kiến thức mới và có trình độ ngoại ngữ, tin học nhất định. Nếu muốn trở thành sinh viên khoa học vật liệu, người học cần học tốt các môn tự nhiên, như toán, hóa; trong đó, toán học sẽ ứng dụng vào việc tính toán cấu trúc, kết cấu, đo lường kỹ thuật; vật lý là cơ sở để hiểu được bản chất và đặc tính của từng loại vật liệu; còn hóa học giúp người học nắm vững cấu trúc vật liệu, từ đó biết cách cần làm thế nào trong công tác gia công, sản xuất và sử dụng vật liệu.

Có thể nói, ngành khoa học vật liệu là một lựa chọn hấp dẫn đối với những học sinh yêu thích khám phá và ứng dụng công nghệ trong lĩnh vực vật liệu. Bằng cách nắm vững kiến thức về khoa học và kỹ thuật vật liệu, người học có thể đóng góp vào việc nghiên cứu, phát triển, áp dụng các vật liệu mới và tiên tiến vào cuộc sống.

Ngành khoa học vật liệu: học gì, ở đâu?

Một số trường đại học hiện nay có tuyển sinh và đào tạo ngành khoa học vật liệu theo chương trình cử nhân hoặc kỹ sư. Chương trình đào tạo cử nhân cung cấp cho sinh viên kiến thức cơ bản của vật liệu phù hợp với chiến lược công nghệ vật liệu trọng điểm của Nhà nước. Chương trình được thiết kế theo diện rộng với số môn tự chọn phong phú: trang bị cơ sở về toán học, vật lý, hóa học, tin học để sinh viên có thể đi sâu vào khoa học cơ bản cũng như có thể áp dụng vào thực tiễn công việc sau này.

Ngành học tạo cơ hội cho sinh viên làm quen với những đối tượng cụ thể như: vật liệu hợp kim, vật liệu gốm, vật liệu bán dẫn, vật liệu từ, vật liệu

polyme, vật liệu tổ hợp…; được học về phương pháp chế tạo, phương pháp khảo sát cấu trúc và các tính chất lý hóa của vật liệu. Chương trình đào tạo của Việt Nam cũng đáp ứng trình độ của cử nhân khoa học vật liệu tại các trường đại học tiên tiến trên thế giới.

Học ngành khoa học vật liệu, sinh viên sẽ hiểu biết được cơ sở khoa học, giải thích được các tính chất của vật liệu, các phương pháp xác định các đặc trưng lý hóa của vật liệu, các phương pháp phân tích cấu trúc tinh thể và thành phần pha của vật liệu rắn; phương pháp chế tạo các vật liệu bằng các công nghệ gốm và công nghệ

sol-gel, công nghệ chế tạo hợp kim và màng mỏng; các ứng dụng của vật liệu và biết cách sử dụng chúng vào trong các trường hợp cụ thể.

Sau khi tốt nghiệp, cử nhân/kỹ sư ngành khoa học vật liệu có cơ hội tìm kiếm việc làm trong các công ty vật liệu, trung tâm nghiên cứu, tổ chức chính phủ và các DN liên quan đến vật liệu với các vị trí như: kỹ sư vật liệu, kỹ sư vật liệu ứng dụng, chuyên viên nghiên cứu, chuyên viên quản lý chất lượng, nhân viên tư vấn, bán hàng, nghiên cứu viên, giảng viên ngành khoa học vật liệu… Các kiến thức khoa học, kỹ năng thực hành sẽ giúp người học dễ dàng chuyển đổi sang các nghề nghiệp khác nếu cần thiết. Ngoài ra, trường hợp có nguyện vọng tiếp tục học ở bậc cao hơn, cử nhân khoa học vật liệu có thể học cao học hoặc tiến sĩ để nâng cao trình độ.

Khoa học vật liệu được đánh giá là một ngành có cơ hội phát triển tốt bởi nhu cầu về sử dụng vật liệu và tìm ra những nguồn vật liệu mới đáp ứng nhu cầu của con người ngày càng tăng. Yêu cầu tuyển dụng trong ngành này cũng lớn nhưng số lượng các trường đào tạo ngành khoa học vật liệu lại không nhiều.

Khi theo học ngành khoa học vật liệu, người học được đào tạo chuyên sâu với các chuyên ngành như: vật liệu polymer và composite, vật liệu và linh kiện màng mỏng, vật liệu từ y sinh và có thể nghiên cứu học ngành khoa học vật liệu ở các trường: Đại học Bách khoa Hà Nội, Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh... Theo điểm thi tốt nghiệp THPT, ngành khoa học vật liệu xét tuyển các tổ hợp: A00 (toán lý, hóa); A01 (toán, lý, tiếng Anh), A02 (toán, lý, sinh; B00 (toán, hóa, sinh); D07 (toán, hóa, tiếng Anh)…

Mức lương của ngành khoa học vật liệu tại Việt Nam có thể biến đổi dựa trên nhiều yếu tố, bao gồm cấp bậc công việc, kinh nghiệm làm việc, địa điểm và quy mô công ty hoặc tổ chức. Mức lương cơ bản của người mới ra trường khoảng 8 - 10 triệu đồng/tháng, người 5 năm kinh nghiệm trở lên là 30 - 40 triệu đồng/tháng. Ngoài lương cơ bản, các yếu tố khác như phúc lợi, thưởng, tiền lương tháng 13 và cơ hội thăng tiến cũng có thể ảnh hưởng đến tổng thu nhập mỗi người.

Với sự phát triển không ngừng trong lĩnh vực khoa học vật liệu và nhận thức ngày càng cao về tầm quan trọng của an toàn vật liệu trong các ngành công nghiệp, có thể dự đoán rằng cơ hội việc làm cho cử nhân ngành khoa học vật liệu sẽ tiếp tục mở rộng trong tương lai. Theo nhận định của các chuyên gia, khoa học vật liệu là lĩnh vực đa dạng và có tiềm năng việc làm hấp dẫn cho sinh viên. Do vậy, một trong những nhiệm vụ quan trọng của các trường đại học hiện nay là đào tạo ra nguồn nhân lực khoa học và công nghệ vật liệu của Việt Nam sao cho tương xứng với tiềm năng, đáp ứng nhu cầu của nền kinh tế…