Viện Khoa học vật liệu tổ chức Hội thảo chuyên đề với Giáo sư Nicola Pinna - Nhà khoa học thuộc Top 100 có ảnh hưởng trong lĩnh vực vật liệu

Sáng ngày 13/8/2026, Viện Khoa học vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tổ chức Hội thảo chuyên đề với sự tham gia của Giáo sư Nicola Pinna, Giáo sư Hóa học vô cơ tại Viện Hóa học, Đại học Humboldt Berlin (CHLB Đức). Giáo sư Nicola Pinna là nhà khoa học có nhiều đóng góp trong lĩnh vực hóa học vật liệu và vật liệu nano; năm 2011, ông được xếp trong Top 100 nhà khoa học vật liệu có ảnh hưởng cao của thập niên trước đó dựa trên mức độ ảnh hưởng trích dẫn khoa học.

Tại Hội thảo, Giáo sư Nicola Pinna trình bày báo cáo với chủ đề “Non-Hydrolytic Sol-Gel Chemistry to Materials for Applications in Energy Storage and Conversion” (Hóa học sol-gel không thủy phân trong chế tạo vật liệu cho các ứng dụng lưu trữ và chuyển đổi năng lượng). Báo cáo giới thiệu những hướng tiếp cận hiện đại trong tổng hợp vật liệu nano, đặc biệt nhấn mạnh khả năng kiểm soát thành phần, cấu trúc tinh thể, hình thái, kích thước nano và liên diện nhằm nâng cao tính năng của vật liệu trong các công nghệ năng lượng.

Tham dự Hội thảo có GS.TS. Nguyễn Quang Liêm, nguyên Viện trưởng Viện Khoa học vật liệu; GS.TS. Đoàn Đình Phương, nguyên Viện trưởng Viện Khoa học vật liệu; PGS.TS. Trần Quốc Tiến, Phó Viện trưởng Viện Khoa học vật liệu, cùng đông đảo các nhà khoa học, cán bộ nghiên cứu và nghiên cứu sinh của Viện. Sự tham dự của các thế hệ lãnh đạo cùng các cán bộ khoa học đã tạo nên không khí trao đổi học thuật cởi mở, chuyên sâu, đồng thời thể hiện sự quan tâm của Viện đối với việc cập nhật những hướng nghiên cứu tiên tiến và tăng cường kết nối với các nhà khoa học quốc tế.

Giáo sư Nicola Pinna nhận bằng Tiến sĩ Hóa lý tại Université Pierre et Marie Curie (Paris) năm 2001. Trong quá trình nghiên cứu và công tác, ông từng làm việc tại nhiều cơ sở khoa học uy tín, trong đó có Fritz Haber Institute thuộc Max Planck Society, Max Planck Institute of Colloids and Interfaces, Martin Luther University of Halle-Wittenberg, University of Aveiro và Seoul National University. Từ tháng 7/2012, ông công tác tại Đại học Humboldt Berlin với cương vị Giáo sư Hóa học vô cơ; từ tháng 7/2016 đến tháng 4/2021, ông đồng thời giữ vị trí Trưởng Khoa Hóa học. Năm 2021, Giáo sư đồng sáng lập BC Berlin Catalysts GmbH. Các hoạt động nghiên cứu của ông tập trung vào phát triển những phương pháp tổng hợp mới cho vật liệu nano, nghiên cứu đặc trưng và tính chất vật liệu, hướng tới các ứng dụng trong lĩnh vực năng lượng và môi trường.

Một trong những nội dung trọng tâm của báo cáo là hóa học sol-gel không thủy phân (non-hydrolytic sol-gel chemistry). Khác với các quá trình sol-gel truyền thống dựa chủ yếu vào phản ứng thủy phân và ngưng tụ trong môi trường có nước, phương pháp không thủy phân sử dụng các phản ứng trong môi trường hữu cơ để hình thành mạng liên kết kim loại – oxy – kim loại (M–O–M). Cách tiếp cận này cho phép kiểm soát tốt hơn độ đồng nhất ở cấp độ phân tử, tỉ lượng, cấu trúc tinh thể và hình thái của vật liệu. Nhiều hệ oxit nano như In₂O₃, SnO₂, WO_x, Fe₃O₄, Nb₂O₅ và HfO₂ đã được giới thiệu như những ví dụ cho khả năng ứng dụng rộng của phương pháp.

Giáo sư Nicola Pinna cũng nhấn mạnh xu hướng chuyển từ việc nghiên cứu từng vật liệu riêng lẻ sang thiết kế vật liệu ở cấp độ hệ thống và liên diện. Theo cách tiếp cận này, hiệu năng của một vật liệu không chỉ được quyết định bởi thành phần hóa học mà còn phụ thuộc chặt chẽ vào cấu trúc, hình thái, trạng thái bề mặt và đặc biệt là sự tương tác tại các liên diện. Vì vậy, việc thiết kế và tối ưu đồng thời vật liệu thành phần, liên diện và cấu trúc chức năng đang trở thành một định hướng quan trọng trong khoa học vật liệu hiện đại.

Trong phần trình bày về tổng hợp vật liệu, các chiến lược “one-pot” để chế tạo vật liệu nano lai và vật liệu nano phức hợp nhận được nhiều sự quan tâm. Việc kiểm soát liên diện hữu cơ – vô cơ và vô cơ – vô cơ có thể tác động trực tiếp tới sự hình thành cấu trúc và tính chất của vật liệu; đồng thời cho phép điều khiển thành phần hóa học, cấu trúc tinh thể, hình thái và mức độ nano hóa. Đặc biệt, trong một số hệ vật liệu, phương pháp này còn tạo điều kiện hình thành và ổn định các pha siêu bền (metastable phases), mở ra khả năng thiết kế vật liệu theo chức năng mong muốn.

Đối với lĩnh vực lưu trữ năng lượng, Giáo sư giới thiệu một số kết quả nghiên cứu trên các vật liệu cơ sở Nb₂O₅ cho pin ion Li và pin ion Na, cùng những hệ vật liệu như Nb₁₂WO₃₃ và FeNb₂O₆. Các nghiên cứu không chỉ đánh giá hiệu năng điện hóa mà còn kết hợp hiển vi độ phân giải cao, nhiễu xạ và các kỹ thuật in situ/operando, trong đó có EXAFS, để theo dõi trực tiếp sự thay đổi của vật liệu trong quá trình hoạt động. Qua đó, có thể làm rõ mối liên hệ giữa cấu trúc ở cấp độ nguyên tử, quá trình chèn – giải chèn và sự di chuyển của ion Li⁺ hoặc Na⁺ với hiệu năng điện hóa của vật liệu.

Báo cáo cũng mở rộng sang những hệ vật liệu mới như khung cơ – kim (MOF). Các ví dụ về ZIF-7 vô định hình cho thấy tư duy sol-gel có thể được vận dụng để kiểm soát kích thước, hình thái và trạng thái cấu trúc của những hệ vật liệu phức tạp. Đây là minh chứng cho khả năng phát triển của hóa học sol-gel từ các oxit vô cơ truyền thống tới nhiều nhóm vật liệu chức năng mới.

Bên cạnh các nội dung khoa học, Hội thảo dành thời gian cho phần trao đổi và thảo luận trực tiếp giữa Giáo sư Nicola Pinna với các nhà khoa học của Viện Khoa học vật liệu. Các ý kiến tập trung vào tổng hợp vật liệu nano, vật liệu lai, thiết kế liên diện, vật liệu cho lưu trữ và chuyển đổi năng lượng, cũng như khả năng ứng dụng các kỹ thuật đặc trưng hiện đại để nghiên cứu vật liệu trong điều kiện làm việc thực tế. Các trao đổi chuyên môn đồng thời gợi mở những hướng hợp tác nghiên cứu và trao đổi học thuật giữa các nhóm nghiên cứu trong thời gian tới.

Hội thảo chuyên đề với Giáo sư Nicola Pinna là hoạt động khoa học có ý nghĩa trong việc cập nhật các hướng nghiên cứu tiên tiến của thế giới về vật liệu nano, hóa học vật liệu, lưu trữ và chuyển đổi năng lượng. Thông qua việc tăng cường trao đổi trực tiếp với các nhà khoa học quốc tế có uy tín, hoạt động góp phần thúc đẩy môi trường học thuật, mở rộng kết nối và tạo thêm cơ hội hợp tác nghiên cứu quốc tế cho các nhà khoa học, cán bộ trẻ và nghiên cứu sinh của Viện Khoa học vật liệu.

Một số hình ảnh tại Hội thảo chuyên đề: