Dưới những cơn gió heo may mùa đông vào sáng ngày 30/11/2024 tập thể lớp 11 chuyên Vật lí chúng em được cùng nhau đến tham quan khoa Khoa học tự nhiên tại Đại học Quy Nhơn dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Lê Anh. Chuyến đi không chỉ là một buổi tham quan mà còn là một hành trình khám phá thế giới mới bên trong những vật thể. Nâng cao hiểu biết về các thí nghiệm, các định luật vật lý cũng như sự tân tiến, hiện đại của các dụng cụ, phòng thí nghiệm. Cùng với sự tò mò, ham học hỏi của chúng em là sự nhiệt tình, giọng nói nhẹ nhàng của các thầy giảng viên đã đem lại một buổi tham quan đầy ý nghĩa và một cái nhìn sâu sắc hơn về khoa học vật lí.
Trạm 1: Đặc trưng vật liệu 1 (tham quan 2 máy nhiễu xạ tia X (XRD) và kính hiển vi điện tử quét SEM)
Khi bước chân vào phòng Đặc trưng Vật liệu 1, chúng em lập tức bị thu hút bởi những thiết bị khoa học tiên tiến được bài trí gọn gàng, khoa học. Máy nhiễu xạ tia X (XRD) gây ấn tượng mạnh mẽ bởi khả năng “đọc vị” cấu trúc tinh thể của vật liệu một cách chính xác. Chúng em cảm nhận được sự kỳ diệu của khoa học khi nhìn thấy cách thiết bị này hoạt động, từ việc chiếu tia X lên mẫu vật liệu đến quá trình phân tích và xây dựng phổ nhiễu xạ. Mỗi dải sóng, mỗi góc tán xạ mà XRD ghi lại đều cho thông tin quý giá về mạng tinh thể, cấu trúc pha và các đặc tính liên quan. Đây là những thông tin mà mắt thường không bao giờ có thể thấy, nhưng lại đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các loại vật liệu mới, từ vật liệu xây dựng bền bỉ đến các hợp chất sử dụng trong công nghệ cao.
Kính hiển vi điện tử quét (SEM) với độ phóng đại cực cao, thiết bị này mang đến hình ảnh chi tiết đáng kinh ngạc về bề mặt vật liệu. Chúng em không chỉ nhìn thấy các đường nét nhỏ nhất của cấu trúc mà còn cảm nhận được sự phức tạp và vẻ đẹp tinh tế ẩn giấu bên trong mẫu vật, tận mắt thấy hình ảnh rõ nét cấu trúc của một vật liệu nano dạng lá.
Chúng em cảm nhận được một thế giới khoa học đầy sống động, nơi mọi chi tiết nhỏ bé đều được khám phá và phân tích để giải đáp những câu hỏi lớn hơn. Cảm giác đứng trước những thiết bị này không chỉ là sự tò mò mà còn là sự kính phục trước trí tuệ con người – những người đã tạo nên những công cụ kỳ diệu này để mở ra cánh cửa khám phá thế giới vật chất vi mô.
Trạm 2: Khám phá máy cảm biến khí và máy lọc khí H2S.
Đến với căn phòng thứ 2 là phòng thí nghiệm cảm biến khí và máy lọc H2S. Đây là căn phòng thí nghiệm khá thú vị, giúp chúng em hiểu rõ hơn về ứng dụng lý thuyết vào thực tiễn, đặc biệt là trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật.
Ngay khi bước vào phòng thí nghiệm, chúng em bị ấn tượng bởi không gian đầy đủ thiết bị hiện đại và các máy móc nghiên cứu. Phòng thí nghiệm được thiết kế rất khoa học, với các khu vực rõ ràng dành riêng cho từng loại thí nghiệm. Điều này giúp chúng em nhận ra tầm quan trọng của việc bảo quản và sử dụng thiết bị trong nghiên cứu khoa học. Các máy cảm biến khí và quang được giới thiệu đến chúng em không chỉ được trang bị công nghệ cao, có khả năng phát hiện và phân tích các loại khí độc hại như H2S (hydrogen sulfide), một loại khí nguy hiểm trong nhiều ngành công nghiệp.
Một trong những điểm thú vị là các máy lọc H2S, có thể xử lý và giảm thiểu sự phát tán của loại khí này ra môi trường. Qua phần giới thiệu và giải thích của thầy giảng viên, chúng em hiểu được nguyên lý hoạt động của các hệ thống lọc, từ việc phát hiện đến việc xử lý và làm sạch khí, góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe con người. Ngoài ra, máy hút khí độc giúp loại bỏ khí không cần thiết và ở trên máy có một bộ phận lọc mỗi năm thay một lần. Điều này khiến chúng em cảm thấy vô cùng ngưỡng mộ sự sáng tạo và nỗ lực không ngừng nghỉ của các nhà khoa học trong việc tìm ra những giải pháp công nghệ tiên tiến để giải quyết vấn đề ô nhiễm không khí.
Trạm 3: Phòng chế tạo nano 2
Trong chuyến tham quan, phòng thứ ba chúng em ghé thăm là phòng chế tạo vật liệu nano, nơi thầy Nam Trung phụ trách. Tại đây, chúng em không chỉ được trực tiếp thực hiện thí nghiệm Magdeburg ở quy mô nhỏ mà còn có cơ hội tiếp xúc với hai thiết bị tiên tiến: máy CVD Facilities và máy NanoFab Helium. Cả hai thiết bị đều được sử dụng để tạo ra công nghệ nano từ các ion, mở ra cho chúng em một góc nhìn thực tế về quy trình chế tạo nano.
Máy CVD hoạt động theo nguyên lý lắng đọng pha hơi hóa học. Điểm đặc biệt là ống dẫn của máy được làm từ quartz (thạch anh trắng) – một vật liệu có nhiệt độ nóng chảy cao gấp đôi so với thủy tinh thông thường – và được bọc bên ngoài bằng gốm sứ để tăng độ bền. Đặc biệt, máy có khả năng điều chỉnh áp suất trong ống bằng cách xả không khí ra ngoài, hỗ trợ tối ưu hóa quy trình chế tạo. Trong khi đó, máy NanoFab Helium, còn gọi là máy Sputter, hoạt động dựa trên nguyên lý lắng đọng vật lý. Thiết bị này có thể phân tách các miếng “Target” từ các kim loại như Crom, Sắt (Fe) xuống kích thước nano hoặc micronano, đáp ứng yêu cầu cao trong chế tạo vật liệu nano hiện đại.
Chúng em đã học được rất nhiều kiến thức bổ ích từ những chia sẻ nhiệt tình của thầy Nam Trung. Thầy không chỉ mang đến trải nghiệm thực tế mà còn truyền cảm hứng về lĩnh vực vật liệu nano.
Qua buổi trải nghiệm lần này ở trường Đại học Quy Nhơn, chúng em đã học hỏi và tiếp thu được thêm nhiều kiến thức mới. Không còn là những lý thuyết với hàng nghìn con chữ mà chúng em đã được tận mắt và trải nghiệm thực tế, những thực nghiệm mà các thầy đã cho chúng em thấy đã làm chúng em có những góc nhìn khác về các các vật liệu nano và các cấu tạo của chúng. Được thầy Hiếu, thầy Vương và thầy Trung chỉ dẫn qua ba căn phòng, chúng em rất cảm kích trước sự tận tình của các thầy. Buổi trải nghiệm không chỉ giúp LK25 chúng em được trực tiếp tiếp xúc với các trang thiết bị hiện đại, từ các thí nghiệm về cơ học, điện, nhiệt học cho tới các thí nghiệm về quang học và âm thanh mà còn giúp cho chúng em xác định được ngành nghề mà mình hướng đến trong tương lai. Đây là nguồn động lực mạnh mẽ để chúng em phấn đấu học hỏi, rèn luyện, và cống hiến cho sự phát triển của khoa học kỹ thuật trong tương lai. Chúng em hi vọng sẽ có thêm nhiều cơ hội được tiếp cận các chuyến đi trải nghiệm khác để được trau dồi thêm kiến thức trong suốt quá trình học tập.
Tác giả: Tập thể lớp 11 Chuyên Vật Lí