رشته مهندسی نانو
مهندسی نانو چیست
با پیشرفتهای صنعتی بهویژه از آغاز قرن بیستویکم، صنایع مختلف به سمت تغییر و فراورش مواد در نتیجه اتمی و مولکولی حرکت کردند. این تحول باعث پیشرفت فرآیندهای صنعتی در حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر می شود . دانشی که این سطح از کنترل را میتوان ساخت، بهتدریج با عنوان فناوری نانو (Nanotechnology) معرفی کرد و بهسر در صنایعی مانند پزشکی، نظامی، پوشاک، خودروسازی، الکترونیک و رایانه گسترش یافت.
همزمان با توسعه فناوری نانو، دانش نانومواد وارد حوزه علوم مهندسی شد و در قالب رشته ها و گرایش های دانشگاهی آموزش های مختلف داده شد. متخصصان این حوزه تحت عنوان مهندس نانو در صنایع مختلف مشغول به فعالیت هستند و نقش مهمی در توسعه فناوریهای نوین ایفا میکنند. با وجود این پیشرفتها، هنوز چیزهای زیادی از آشنایی دقیق با ماهیت شغل مهندسی نانو وجود دارد. در این مقاله به معرفی جامع این شغل، حوزههای کاری، مهارتها و ابزارهای موردنیاز آن میپردازیم.
نانوتکنولوژی
شغل مهندسی نانو به طراحی، تولید و بهرهبرداری از مواد، ابزارها و سیستمها با کنترل اندازه و ساختار در بررسی نانومتری اختصاص دارد. در این حوزه، مهندسان با دستکاری خواص مواد در سطح اتمی، ویژگیهایی ایجاد میکنند که در نتیجه ماکروسی قابل دستیابی نیست.
مهندسان نانو میتوانند در زمینههایی مانند:
مواد و آلیاژهای پیشرفته
تجهیزات الکترونیکی و اپتوالکترونیکی
پوششها و رنگهای هوشمند
صنایع هوافضا و پزشکی
فعالیت داشته باشند. با گسترش کاربرد نانوذرات در صنایع مختلف، مهم و جایگاه شغل مهندسی نانو نیز بهطور پیوسته در حال افزایش است .
نانو ماهیتی بینرشتهای دارد و از مسیرهای فناوری تحصیلی مختلف میتوان وارد این حوزه شد. مهم ترین رشته ها و گرایش های مرتبط عبارتند از:
مهندسی شیمی – نانوفناوری
مهندسی مواد – نانومواد
نانوفناوری (گرایشهای فیزیکی و کاربردی)
مهندسی فوتونیک – نانوفوتونیک
مهندسی پلیمر – نانوپلیمر
مهندسی نساجی – نانو الیاف
هر یک از این رشتهها، از زاویههای خاص به مهندسی نانومیپردازند و زمینه فعالیتهای متفاوت را برای فارغالتحصیلان فراهم میکنند.
در مهندسی شیمی، فناوری نانو در حوزههایی مانند کاتالیزورها، دارورسانی، نانولولهها، پوششها و کاربردهای مواد پیشرفته دارد. فارغالتحصیلان این گرایش علاوه بر فعالیت در حوزه نانو، فرصتهای شغلی مناسبی در صنایع نفت، و پتروشیمی نیز دارند.
نانو مواد یکی از مهمترین گرایشهای مهندسی مواد است. تولید مواد سبک، فوقمقاوم و پایدار در شرایط سخت از این حوزهها میشود که در صنایع هوافضا، نظامی و خودروسازی نقش کلیدی دارند.
این رشته بیشتر به مبانی نظری و تحقیقاتی علم نانو میپردازد و برای افرادی مناسب است که به پژوهش، توسعه فناوری و نوآوری علاقهمند میشوند.
در نانوفوتونیک، از نانومواد برای ساخت ادوات نوری، حسگرها، لیزرها و سلولهای خورشیدی استفاده میشود. این گرایش آینده روشنی در صنایع، مخابرات پزشکی و انرژی دارد.
نانوپلیمرها امکان تولید مواد سبک، مقاوم و ضدفرسایش را میسازند و در ساخت پلاستیکها، رزینها، رنگها و کامپوزیتها کاربردهای متفاوتی دارند.
در مهندسی نساجی، فناوری نانو به تولید الیاف هوشمند، ضدآلودگی و قابلیتهای ویژه و نقش مهمی در صنایع پوشاک پزشکی و ورزشی ایفا میکند.
نانو مواد
مهندسان نانو میتوانند در حوزههای زیر فعالیتها فعالیت کنند:
شرکت های دانش بنیان
صنایع هوافضا و نظامی
داروسازی و تجهیزات پزشکی
صنایع غذایی
تولید کاتالیزرها و مواد شیمیایی
صنایع فلزی و پلیمری
مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی
یکی از حوزههای نوظهور، نانورباتها در پزشکی است که در درمان هدفمند، ترمیم بافت و انتقال داروی هوشمند دارند.
برخی از مهمترین وظایف مهندسان نانو عبارتاند از:
طراحی و اجرای پروژه های تحقیقاتی نانو
سنتز و بررسی نانومواد
توسعه فرآیندهای تولید صنعتی
تحلیل دادهها و شبیهسازی نانوسیستمها
تهیه گزارش های علمی و صنعتی
همکاری با تیمهای بینرشتهای
بهینهسازی محصولات و رفع چالشهایی مانند سمی بودن یا هزینه بالا
برای موفقیت در شغل مهندسی نانو، نیازی به مهارتهای زیر الزامی است:
تسلط بر علوم پایه (فیزیک، شیمی، ریاضیات)
آشنایی با علوم بینرشتهای
دستگاه کار آزمایشگاهی
مهارت تحقیق و پژوهش
تسلط بر زبان انگلیسی
تفکر انتقادی و خلاقیت
با کار تیمی و مدیریت پروژه
مهارت ارائه و گزارش نویسی
نرم افزارهای تخصصی مهندسی نانو
برخی از نرم افزارهای پرکاربرد در این حوزه عبارتند از:
لمپس
استودیو مواد
گرومکس
کهربا
ای تی کی
کامسول مالتیفیزیک
این ابزارها برای مدلسازی، شبیه سازی و تحلیل رفتار در استفاده از روش استفاده میشوند.
مهندسی نانو یکی از پیشروترین و آیندهدارترین مشاغل به شمار میرود که با توسعه فناوریهای نوین، در صنعت و زندگی بشر روزبهروز پررنگتر میشود. با وجود چالشهای بالا، مانند هزینهها و نیاز به تخصص بینرشتههای، این حوزه فرصتهای شغلی و پژوهشی ارزشمند را در اختیار میگذارد و میتواند مسیر حرفهای روشنی را برای آنها رقم بزند.
گرد آوری:بخش علمی بیتوته
