Vật liệu tiên tiến và công nghệ nano

Ngành Vật liệu tiên tiến và Công nghệ nano tập trung vào nghiên cứu, chế tạo, phân tích và ứng dụng các vật liệu có tính năng đặc biệt ở quy mô micro/nano. Đây là lĩnh vực có tính liên ngành cao, kết nối vật lý, hóa học, khoa học vật liệu, điện tử, năng lượng, y sinh và môi trường. Vì vậy, sinh viên tốt nghiệp có thể làm việc trong cả doanh nghiệp sản xuất công nghệ cao, phòng R&D, phòng thí nghiệm và các viện nghiên cứu.

1. Kỹ sư phát triển vật liệu và sản phẩm

Đây là một trong những hướng nghề nghiệp chính của ngành.

Sinh viên có thể làm việc tại:

• Doanh nghiệp sản xuất vật liệu công nghệ cao
• Công ty điện tử, bán dẫn
• Doanh nghiệp sản xuất pin và thiết bị năng lượng
• Công ty vật liệu xây dựng, polymer, composite
• Doanh nghiệp sản xuất thiết bị công nghiệp
• Các tập đoàn công nghệ

Công việc có thể bao gồm nghiên cứu vật liệu mới, cải tiến vật liệu, thử nghiệm tính chất và phát triển sản phẩm dựa trên vật liệu tiên tiến.

2. Nghiên cứu và phát triển sản phẩm (R&D)

Sinh viên có thể làm việc tại các phòng Research & Development của doanh nghiệp.

Một số công việc:

• Nghiên cứu vật liệu mới
• Phát triển sản phẩm mới
• Thử nghiệm công thức vật liệu
• Tối ưu quy trình chế tạo
• Phân tích tính chất vật liệu
• Cải tiến sản phẩm hiện có

Đây là hướng phù hợp với những người yêu thích nghiên cứu, thí nghiệm và giải quyết các vấn đề kỹ thuật. Các chương trình đào tạo hiện nay cũng định hướng sinh viên vào vị trí kỹ thuật viên nghiên cứu, phân tích chất lượng và phát triển sản phẩm.

3. Kỹ sư vật liệu điện tử và bán dẫn

Vật liệu tiên tiến và công nghệ nano có vai trò quan trọng trong điện tử, vi điện tử và bán dẫn.

Sinh viên có thể làm việc với:

• Vật liệu bán dẫn
• Vật liệu cảm biến
• Vật liệu điện tử
• Vật liệu quang điện tử
• Linh kiện nano
• Vật liệu dùng trong màn hình và thiết bị chiếu sáng

Các chương trình đào tạo hiện nay đã định hướng ứng dụng vật liệu nano vào điện tử, bán dẫn, cảm biến, quang học và linh kiện.

4. Vật liệu và công nghệ năng lượng

Đây là một hướng ứng dụng quan trọng của ngành.

Sinh viên có thể tham gia phát triển:

• Pin lithium-ion
• Pin và thiết bị lưu trữ năng lượng
• Pin mặt trời
• Vật liệu điện cực
• Vật liệu cho năng lượng xanh
• Vật liệu dùng trong thiết bị LED

Các doanh nghiệp trong lĩnh vực năng lượng có thể tuyển dụng nhân sự làm R&D, kỹ thuật vật liệu, phân tích vật liệu và vận hành thiết bị sản xuất.

5. Kỹ sư vật liệu môi trường

Công nghệ nano được ứng dụng trong xử lý và kiểm soát môi trường.

Sinh viên có thể làm việc với:

• Vật liệu lọc nước
• Vật liệu hấp phụ
• Vật liệu xử lý chất ô nhiễm
• Cảm biến môi trường
• Công nghệ xử lý nước
• Vật liệu phục vụ xử lý chất thải

Đây là hướng phù hợp với sinh viên muốn kết hợp khoa học vật liệu và công nghệ môi trường.

6. Vật liệu nano trong y sinh và chăm sóc sức khỏe

Một hướng phát triển khác là ứng dụng vật liệu nano trong y sinh, dược phẩm, mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc sức khỏe.

Công việc có thể liên quan đến:

• Nghiên cứu vật liệu nano y sinh
• Phát triển vật liệu sinh học
• Vật liệu dùng trong chăm sóc sức khỏe
• Mỹ phẩm ứng dụng công nghệ nano
• Phân tích và đánh giá vật liệu

Các chương trình đào tạo về vật liệu nano tại Việt Nam cũng xác định y – sinh – dược và chăm sóc sức khỏe là những lĩnh vực ứng dụng của ngành.

7. Chuyên viên phân tích và kiểm định vật liệu

Sinh viên có thể làm việc tại:

• Phòng thí nghiệm
• Trung tâm kiểm định
• Trung tâm tiêu chuẩn đo lường chất lượng
• Phòng phân tích vật liệu của doanh nghiệp
• Viện nghiên cứu

Công việc thường tập trung vào phân tích cấu trúc, thành phần, tính chất và chất lượng vật liệu, từ đó đánh giá vật liệu có đáp ứng yêu cầu kỹ thuật hay không.

8. Quản lý chất lượng

Sinh viên có thể đảm nhận các vị trí liên quan đến kiểm soát và đảm bảo chất lượng trong doanh nghiệp sản xuất vật liệu, linh kiện hoặc sản phẩm công nghệ cao.

Một số vị trí:

• Kỹ sư chất lượng
• Chuyên viên QA/QC
• Chuyên viên kiểm định vật liệu
• Kỹ sư phân tích
• Chuyên viên quản lý chất lượng sản phẩm

Hướng này phù hợp với người có khả năng phân tích số liệu, làm việc với thiết bị đo và tuân thủ quy trình kỹ thuật.

9. Kỹ thuật sản xuất và vận hành thiết bị

Ngoài R&D, sinh viên có thể tham gia trực tiếp vào dây chuyền sản xuất vật liệu và linh kiện công nghệ cao.

Công việc có thể gồm:

• Vận hành thiết bị công nghệ
• Theo dõi quy trình sản xuất
• Tối ưu quy trình
• Kiểm soát thông số kỹ thuật
• Xử lý các vấn đề phát sinh trong sản xuất
• Cải tiến quy trình công nghệ

Một số chương trình đào tạo xác định vị trí kỹ sư phát triển sản phẩm và vận hành thiết bị công nghiệp là hướng nghề nghiệp tiêu biểu.

10. Kinh doanh kỹ thuật và tư vấn công nghệ

Với kiến thức vừa về vật liệu vừa về công nghệ, sinh viên có thể chuyển sang các vị trí technical sales hoặc tư vấn.

Các vị trí có thể gồm:

• Chuyên viên kinh doanh kỹ thuật
• Technical Sales Engineer
• Chuyên viên tư vấn công nghệ
• Chuyên viên hỗ trợ kỹ thuật
• Chuyên viên phát triển thị trường công nghệ

Công việc phù hợp với người có khả năng giao tiếp, ngoại ngữ và hiểu biết kỹ thuật, đặc biệt trong các doanh nghiệp kinh doanh vật liệu, thiết bị và giải pháp công nghệ.

11. Nghiên cứu và giảng dạy

Nếu yêu thích nghiên cứu chuyên sâu, sinh viên có thể tiếp tục học thạc sĩ, tiến sĩ và phát triển theo hướng nghiên cứu.

Có thể làm việc tại:

• Trường đại học
• Viện nghiên cứu
• Trung tâm nghiên cứu
• Phòng R&D
• Trung tâm phát triển công nghệ

Các chương trình đào tạo cũng định hướng người học tiếp tục nghiên cứu ở bậc cao hơn trong và ngoài nước.

12. Khởi nghiệp công nghệ

Ngành cũng có tiềm năng cho những người muốn phát triển doanh nghiệp công nghệ trong các lĩnh vực:

• Vật liệu nano
• Vật liệu năng lượng
• Vật liệu môi trường
• Vật liệu điện tử
• Cảm biến
• Vật liệu thông minh
• Sản phẩm công nghệ cao

Một số chương trình đào tạo hiện nay đã đưa khởi nghiệp và tự thành lập doanh nghiệp trong lĩnh vực vật liệu, công nghệ nano vào định hướng nghề nghiệp.

Điểm đặc trưng của ngành: Vật liệu tiên tiến và Công nghệ nano có tính liên ngành và công nghệ cao, nên cơ hội việc làm không giới hạn ở một loại vật liệu hay một ngành sản xuất. Người học có thể phát triển theo các hướng vật liệu – điện tử/bán dẫn – năng lượng – môi trường – y sinh – R&D – kiểm định – sản xuất công nghệ cao. Tuy nhiên, với những vị trí nghiên cứu chuyên sâu, đặc biệt ở viện/trường hoặc các dự án vật liệu mới, việc học tiếp thạc sĩ hoặc tiến sĩ thường mang lại lợi thế rõ rệt.

Mức thu nhập có thể cao hơn đáng kể nếu làm việc trong các lĩnh vực bán dẫn, vật liệu năng lượng, công nghệ cao, R&D hoặc tại các doanh nghiệp nước ngoài. Người có bằng Master/PhD và chuyên môn sâu về vật liệu nano có thể có nhiều cơ hội ở các vị trí nghiên cứu quốc tế.

Thực tập sinh / Lab Intern
↓
Junior Materials Engineer
↓
Materials / R&D Engineer
↓
Senior Materials Engineer
↓
Technical Specialist / Researcher
↓
R&D Team Leader
↓
R&D Manager / Technical Manager
↓
R&D Director / Materials Scientist

Khác với ngành CNTT, lĩnh vực vật liệu không có một hệ thống chứng chỉ quốc tế bắt buộc phổ biến. Sinh viên nên ưu tiên các chứng nhận và năng lực liên quan đến an toàn phòng thí nghiệm, thiết bị phân tích và kỹ thuật chuyên môn, chẳng hạn:

• Chứng nhận an toàn hóa chất và an toàn phòng thí nghiệm.
• Chứng nhận vận hành thiết bị phân tích chuyên dụng.
• Kỹ năng sử dụng SEM/TEM.
• Kỹ thuật phân tích XRD.
• Phân tích phổ Raman/FTIR.
• Phân tích nhiệt TGA/DSC.
• Kỹ thuật chế tạo màng mỏng.
• Công nghệ chế tạo và tổng hợp vật liệu nano.
• Phân tích dữ liệu và xử lý kết quả thí nghiệm.

Với định hướng nghiên cứu, bài báo khoa học, đề tài nghiên cứu, kinh nghiệm phòng thí nghiệm và khả năng sử dụng thiết bị chuyên ngành thường có giá trị rất lớn khi ứng tuyển R&D hoặc học cao học.

• Kiến thức nền tảng về Toán, Vật lý, Hóa học và khoa học vật liệu.
• Hiểu cấu trúc và tính chất của vật liệu.
• Kỹ năng tổng hợp và chế tạo vật liệu.
• Kỹ năng làm việc trong phòng thí nghiệm.
• Sử dụng các thiết bị phân tích vật liệu.
• Phân tích và xử lý dữ liệu thực nghiệm.
• Kỹ năng giải quyết vấn đề và tối ưu quy trình.
• Tư duy nghiên cứu và khả năng thiết kế thí nghiệm.
• Đọc hiểu tài liệu khoa học bằng tiếng Anh.
• Viết báo cáo kỹ thuật và báo cáo nghiên cứu.
• Làm việc nhóm trong các dự án R&D.
• Cẩn thận, kiên trì và tuân thủ quy trình an toàn.

Trong những năm tới, ngành Vật liệu tiên tiến và Công nghệ nano được kỳ vọng tiếp tục có triển vọng nhờ sự phát triển của công nghiệp bán dẫn, điện tử, năng lượng tái tạo, pin, vật liệu y sinh, cảm biến và sản xuất công nghệ cao. Vật liệu mới đóng vai trò nền tảng trong việc tạo ra các sản phẩm có hiệu suất cao hơn, nhẹ hơn, bền hơn và tiết kiệm năng lượng hơn.

Đặc biệt, sự phát triển của chip bán dẫn, vật liệu 2D, vật liệu nano, pin thế hệ mới và vật liệu cho năng lượng sạch đang mở ra nhiều hướng nghiên cứu và việc làm cho kỹ sư vật liệu. Tuy nhiên, thị trường việc làm của ngành có tính chuyên môn cao và số lượng vị trí có thể không lớn bằng các ngành phổ biến như CNTT, kinh doanh hoặc cơ khí.

Với nền tảng chuyên môn tốt, khả năng sử dụng thiết bị phòng thí nghiệm, tiếng Anh và kinh nghiệm R&D, sinh viên ngành Vật liệu tiên tiến và Công nghệ nano có thể làm việc tại doanh nghiệp công nghệ cao, công ty sản xuất vật liệu, doanh nghiệp điện tử – bán dẫn, trung tâm R&D, viện nghiên cứu và trường đại học.

Ngoài hướng đi doanh nghiệp, sinh viên có năng lực nghiên cứu cũng có thể tiếp tục học Thạc sĩ/PhD và phát triển thành chuyên gia hoặc nhà khoa học trong lĩnh vực vật liệu tiên tiến và công nghệ nano.