Phòng Công nghệ Plasma

Trưởng phòng PGS.TS. Nguyễn Thanh Tùng	CHỨC NĂNG/NHIỆM VỤ: Nghiên cứu cơ bản các quá trình vật lý, hóa-lý xảy ra khi plasma tương tác với vật liệu Nghiên cứu công nghệ Plasma định hướng ứng dụng trong chế tạo và xử lý vật liệu, trong sản xuất nông nghiệp, y tế và chăm sóc sức khỏe, bảo vệ môi trường HƯỚNG NGHIÊN CỨU CHÍNH: Nghiên cứu Công nghệ Plasma được định hướng nghiên cứu làm rõ bản chất các quá trình vật lý xảy ra khi plasma tương tác với vật chất hoặc môi trường bên ngoài. Đồng thời nghiên cứu làm chủ các công nghệ plasma ứng dụng trong công nghiệp, nông nghiệp, y tế, thực phẩm và môi trường
	tungnt@ims.vast.ac.vn	+ 84 912 994 444

Hình 1. (Trái) Ảnh SEM của vật liệu vảy than chì trước khi xử lý bằng plasma nhiệt
và (Phải) ảnh SEM của các hạt nano carbon hình cầu được chế tạo bằng phương pháp plasma nhiệt DC.

5. Nghiên cứu nguyên lý vật lý của siêu vật liệu metamaterials trong khai thác và sử dụng năng lượng điện từ ở tần số GHz và THz
Bên cạnh các hướng nghiên cứu chính liên quan đến công nghệ plasma, chúng tôi cũng nghiên cứu các quá trình thay đổi tính chất plasma điện bên trong các vật liệu điện từ nhân tạo như metamaterials/metasurfaces. Chúng tôi đã làm rõ quá trình chuyển hóa năng lượng trong siêu vật liệu metamaterials hoạt động ở vùng GHz và THz thông qua việc sử dụng cả cộng hưởng điện và cộng hưởng từ trong khai thác năng lượng hiệu suất cao. Ngoài ra, chúng tôi cũng nghiên cứu siêu vật liệu có khả năng hấp thụ trong vùng tần số rộng phục vụ cho khai thác năng lượng từ nhiều nguồn khác nhau mà không ảnh hưởng tới kích thước của cấu trúc cơ sở. Một số phép đo phối hợp với các đồng nghiệp tại KU Leuven, chúng tôi đã xác định được các quá trình tiêu tán năng lượng chính của năng lượng được hấp thụ trong siêu vật liệu metamaterials hoạt động ở vùng THz và lượng hóa thời gian thực của các quá trình này.

Hình 5: (Trái) Vật liệu hấp thụ metamaterial ở tần số THz chế tạo bằng phương pháp khắc UV laser và bốc bay chùm điện tử trên Journal of Applied Physics 130, 013102 (2021). (Phải) Quá trình quang phân ly của một cấu trúc nano Co₈O₆⁺ thành Co và Co₇O₆⁺ dưới tác dụng của laser bước sóng 355 nm trên trang bìa tạp chí Journal of Physical Chemistry A số 124, trang 7333, năm 2020.

6. Nghiên cứu phát triển cảm biến sinh học dùng hiệu ứng plasmonic để xác định cấu trúc các G-quadruplex DNA aptamer định hướng ứng dụng trong phát hiện sớm tế bào ung thư
Trong hướng nghiên cứu này chúng tôi sử dụng mảng sắp xếp 2 chiều của các hạt nano bạc và đĩa nano vàng làm đế SERS nhằm tăng cường tín hiệu Raman để xác định cấu trúc G-quadruplex tạo bởi các chuỗi DNA. Dựa trên tín hiệu SERS, chúng tôi sẽ nghiên cứu, phân tích quá trình liên kết của các DNA này với nucleolin nhằm xác định cấu trúc và trình tự tối ưu của G-quadruplex aptamer để tăng độ nhạy, tính đặc hiệu của phương pháp này trong việc phát hiện các tế bào ung thư.

7. Nghiên cứu tính chất vật lý và hóa học của các cấu trúc nano kim loại, hợp kim bằng phương pháp tính toán lượng tử
Các cấu trúc nano được chế tạo bằng phương pháp plasma nhiệt chứa đựng nhiều tính chất lượng tử rất thú vị. Tiên đoán và tìm ra quy luật của những tính chất này không những giúp cho quá trình chế tạo và ứng dụng vật liệu nano bằng phương pháp plasma nhiệt được hiệu quả hơn mà còn giúp mở rộng hiểu biết của chúng ta về những tính chất cơ bản nhất của vật liệu trong thế giới nano. Trong hướng nghiên cứu này chúng tôi sử dụng các phương pháp tính toán vật lý và hóa học lượng tử để tính toán năng lượng của các cấu trúc ở kích thước từ vài đến vài chục nguyên tử. Từ đó, các tính chất vật lý và hóa học của chúng như độ bền liên kết, năng lượng phân ly, mô men từ spin, khả năng hấp phụ sẽ được xác định, và so sánh với các kết quả thực nghiệm để làm rõ cơ chế, nguyên lý của chúng.

1. Linh Nhat Nguyen, Neha Kaushik, Pradeep Lamichhane, Mumtaz Sohail, Ramhari Paneru, Bhartiya Pradeep, Jae Sung Kwon, Yogendra K. Mishra, Liem Q. Nguyen, Nagendra Kumar Kaushik, Eun Ha Choi*. “In situ plasma-assisted synthesis of polydopamine-functionalized gold nanoparticles for biomedical applications” Green Chemistry, 2020, 22, 19, 6588-6599. (IF: 10.182)

2. Linh Nhat Nguyen, Neha Kaushik, Pradeep Bhartiya, Sintayehu Kebede Gurmessa, Hwa-Jung Kim, Liem Q. Nguyen, Nagendra Kumar Kaushik, Eun Ha Choi. “Plasma-synthesized mussel-inspired gold nanoparticles promote autophagy-dependent damage-associated molecular pattern release to potentiate immunogenic cancer cell death” Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2021, 100, 99-111. (IF: 6.064)

3. Linh Nhat Nguyen, Pradeep Lamichhane, Eun Ha Choi, Geon Joon Lee. “Structural and Optical Sensing Properties of Nonthermal Atmospheric Plasma-Synthesized Polyethylene Glycol-Functionalized Gold Nanoparticles”. Nanomaterials, 2021,11,7, 1678. (IF: 5.076)

4. M. Bejide, A. Vantomme, N. T. Tung, and E. Janssens, “Heat flow dynamics in planar metamaterials excited by far-infrared picosecond laser pulses”, Journal of Physics D: Applied Physics 55, 025105 (2022) (IF: 3.207)

5. N. T. Mai, N. T. Lan, T. T. Phung, N. M. Tam, N. T. Cuong, S. T. Ngo, N. V. Dang, and N. T. Tung, “A systematic investigation on the structure, stability, and spin magnetic moment of CrMn clusters (M = Cu, Ag, Au and n = 2-20) by DFT calculations”, ACS Omega 6, 20341 (2021) (IF: 3.512) (highlighted in the issue front cover)

6. M. Bejide, Y. Li, N. Stavrias, B. Redlich, T. Tanaka, V. D. Lam, N. T. Tung, and E. Janssens, “Transient transmission of THz metamaterial antennas by impact ionization on the silicon substrate”, Optics Express 29, 170 (2020) (IF: 3.894)

7. N. T. Mai, S. T. Ngo, P. Lievens, and E. Janssens, and N. T. Tung, “Photofragmentation patterns of cobalt oxide cations ConOm+ (n=5-9, m=4-13): from oxygen-deficient to oxygen-rich species”, Journal of Physical Chemistry A 124, 7333 (2020) (IF: 2.781) (highlighted in the issue front cover)

8. U. T. D. Thuy, N. T. Thuy, N. T. Tung, E. Janssens, and N. Q. Liem, “Large-area cost-effective lithography-free infrared metasurface absorbers for molecular detection”,  APL Materials 7, 071102 (2019) (IF: 5.089) (Editor’s pick)

9. Dao, N. T., R. Haselsberger, M. T. Khuc, A. T. Phan, A. A. Voityuk and M.-E. Michel-Beyerle (2021). Photophysics of DFHBI bound to RNA aptamer Baby Spinach. Scientific Reports 11(1):7356.

10. Le, T. Q. X., Nguyen, N. N., Dao, N. T. (2018) Development and fabrication of a tunable high frequency, high voltage power supply for atmospheric-pressure plasma jet generation. Journal of Military Science and Technology 57A (11): 19-87.

11. Dao N.T., Ung T.D.T, Le. T.Q.X. (2019) Recognition of dimer G-quadruplex DNA by intrinsic fluorescence in comparison with NMR spectroscopy. Vietnam J. Chem. 57(2): 290-293

12. Le, Q. X. T., Tran, H. Q., Trinh, T. H. and Dao, N. T. (2021). Removal of Rhodamine B dye by plasma jet oxidation process. Communications in Physics 31(1): 95