TS. Phan Thị Lan, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

TS. Phan Thị Lan, công tác tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, cho biết nhóm nghiên cứu đang tập trung vào các hướng công nghệ điện – điện tử, vật liệu nano, thiết bị cảm biến và vi mạch bán dẫn. Đây cũng là những lĩnh vực được định hướng phát triển nhằm phục vụ các ứng dụng công nghệ cao trong công nghiệp và đời sống.

Hiện TS. Phan Thị Lan phụ trách một nhóm nghiên cứu chuyên về vi mạch bán dẫn tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông. Trong quá trình nghiên cứu, nhóm đã phát triển nhiều hướng công nghệ, trong đó có cảm biến khí H₂S và hệ thống định vị không chạm.

Nhóm nghiên cứu hiện có các hoạt động hợp tác quốc tế với Viện KIS của Hàn Quốc, trong đó bà giữ vai trò chủ nhiệm dự án. Một đề tài cấp Nhà nước FOST tập trung chế tạo đầu phát plasma phục vụ các ứng dụng trong y sinh, môi trường và vật liệu. Nhóm cũng triển khai các đề tài hợp tác với doanh nghiệp về phát triển đầu đo pH ứng dụng cho máy tạo nước ion kiềm, cùng các nghiên cứu cấp học viện về cảm biến đơn điểm, đa điểm và hệ thống LED tương tác không chạm.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu tại Khoa Kỹ thuật Điện tử, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, đang triển khai một số hướng liên quan đến phương tiện bay không người lái (UAV), tự động hóa và robot. Nhóm mong muốn kết nối với doanh nghiệp để đưa các kết quả nghiên cứu vào ứng dụng thực tế.

Cảm biến H₂S phát hiện nồng độ 100 ppb

Một trong những hướng nghiên cứu được TS. Phan Thị Lan giới thiệu là cảm biến phát hiện khí H₂S. Đây là loại khí độc, có nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe con người, đặc biệt trong các ngành công nghiệp và khai thác khí tự nhiên.

Theo nhóm nghiên cứu, việc phát hiện H₂S ở nồng độ thấp có ý nghĩa quan trọng đối với công tác cảnh báo và bảo đảm an toàn trong môi trường làm việc. Tuy nhiên, nhiều thiết bị thương mại hiện nay có giới hạn phát hiện khoảng 100 ppm, trong khi nhóm hướng tới khả năng phát hiện khí ở nồng độ thấp hơn đáng kể.

Giải pháp được nhóm nghiên cứu đề xuất dựa trên graphene đơn lớp kết hợp với các hạt nano bạc để chế tạo cảm biến H₂S. Kết quả cho thấy thiết bị có khả năng phát hiện H₂S ở nồng độ 100 ppb.

Nếu so với mức 100 ppm được nhóm đưa ra khi đề cập đến các thiết bị thương mại, cảm biến mới có giới hạn phát hiện thấp hơn khoảng 1.000 lần, đây là một trong những kết quả đáng chú ý của nghiên cứu và cũng là cơ sở để sáng chế liên quan được cấp bằng.

Nhóm nghiên cứu mong muốn tiếp tục hợp tác với doanh nghiệp nhằm hoàn thiện công nghệ, phát triển sản phẩm và đưa cảm biến H₂S vào các ứng dụng thực tế, nhất là những môi trường có yêu cầu cao về giám sát khí độc.

Định vị không chạm với độ chính xác 98%

Bên cạnh cảm biến khí, TS. Phan Thị Lan giới thiệu hệ thống cảm biến định vị không chạm do nhóm nghiên cứu phát triển.

Hệ thống được xây dựng nhằm xác định vị trí của vật thể ở cự ly gần mà không cần tiếp xúc trực tiếp. Nhóm sử dụng một mảng cảm biến được đồng bộ thời gian, hiệu chỉnh nhiễu và xây dựng lưới ảo để xác định vị trí vật thể.

Theo kết quả được giới thiệu, hệ thống có độ chính xác khoảng 98% trong phạm vi gần. Một trong những cấu hình được nhóm nghiên cứu sử dụng là lưới ảo với các cảm biến bố trí theo dạng mảng, phục vụ việc xác định vị trí của vật thể trong không gian khảo sát.

Công nghệ có thể được phát triển cho các hệ thống tương tác không chạm, khác với GPS vốn chủ yếu phục vụ định vị ngoài trời, camera dựa trên hình ảnh hoặc các giải pháp sử dụng sóng âm để xác định khoảng cách, hệ thống cảm biến của nhóm hướng tới bài toán định vị vật thể ở cự ly gần.

Nhóm cũng đã phát triển thiết bị thử nghiệm dựa trên công nghệ này. Thiết bị có thể đeo trên tay và cho phép người dùng tương tác với hệ thống bằng chuyển động của bàn tay mà không cần chạm trực tiếp vào thiết bị điều khiển.

Đây là hướng nghiên cứu được kỳ vọng có thể ứng dụng trong các thiết bị tương tác, hệ thống tự động hóa, robot và những nền tảng thiết bị thông minh cần nhận diện chuyển động hoặc vị trí của người dùng.

Từ nghiên cứu cảm biến đến vi mạch bán dẫn

Các hướng nghiên cứu hiện nay của nhóm tập trung vào mối liên hệ giữa vật liệu mới, cảm biến và công nghệ vi mạch. Trong đó, công nghệ plasma, chế tạo màng graphene đơn lớp, cảm biến và thiết bị điện tử là những lĩnh vực nghiên cứu chuyên sâu.

Nhóm đã có các kết quả hợp tác quốc tế và nghiên cứu với doanh nghiệp, đồng thời sở hữu 5 bằng độc quyền sáng chế tại Hàn Quốc và Việt Nam. Năm 2024, Tiến sĩ Lan cũng đạt giải Semi Grand Prix tại một cuộc thi sáng chế dành cho các nữ khoa học tại Hàn Quốc.

Theo nữ nhà khoa học, những kết quả này được hình thành từ quá trình nghiên cứu cùng sự hỗ trợ của các tổ chức, đồng nghiệp và gia đình. Việc tham gia các hoạt động kết nối giữa nhà khoa học và doanh nghiệp được kỳ vọng giúp các công nghệ có thêm cơ hội được hoàn thiện, chuyển giao và thương mại hóa.

Bên cạnh các nghiên cứu đã có kết quả, nhóm đang tìm kiếm đối tác doanh nghiệp trong các lĩnh vực UAV, tự động hóa, robot và thiết bị điện tử để cùng phát triển ứng dụng.

Trong đó, việc đưa cảm biến khí H₂S, hệ thống định vị không chạm và các nền tảng cảm biến thông minh vào sản phẩm cụ thể được xác định là hướng tiếp theo, qua đó kết nối hoạt động nghiên cứu tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông với nhu cầu thực tế của doanh nghiệp.

TS. Phan Thị Lan chia sẻ việc được làm việc trong môi trường có nhiều nhà khoa học cùng chia sẻ về nghiên cứu giúp bà có thêm động lực theo đuổi các hướng công nghệ chuyên sâu. Với lĩnh vực điện – điện tử, vật liệu nano, cảm biến và vi mạch bán dẫn, nhóm đặt mục tiêu tiếp tục hoàn thiện các công nghệ đã nghiên cứu và tìm kiếm đối tác để đưa sản phẩm từ phòng thí nghiệm vào thực tiễn.