رشته مهندسی نانو بر طراحی و کنترل مواد در مقیاس اتمی و مولکولی تمرکز دارد و می کوشد تا خصوصیات جدیدی را برای مواد در ابعاد نانومتری ایجاد کند. در این مطلب به معرفی رشته مهندسی نانو می پردازیم.
معرفی رشته مهندسی نانو
رشته مهندسی نانو شاخه ای مهم در علم مواد و تکنولوژی نانو است. در حقیقت نانوفناوری علمی است که به مطالعه کاربرد مواد در مقیاس اتم و مولکول می پردازد. نانوفناوری می کوشد تا خصوصیات جدیدی را برای مواد در ابعاد نانومتری ایجاد کند.
رشته نانو در حوزه های مختلف علوم از جمله فیزیک، شیمی، مهندسی الکترونیک، پزشکی و … کاربرد دارد. اگر علاقمند به تحصیل در این رشته هستید و می خواهید با رشته مهندسی نانو بیشتر آشنا شوید، پیشنهاد می کنیم تا انتهای مطلب همراه ما باشید.
همچنین در صورت تمایل می توانید برای آشنایی با رشته بیوفیزیک و رشته پزشکی هسته ای از این مقالات نیز بازدید نمایید.
مفهوم مهندسی نانو چیست؟
رشته مهندسی نانو یا رشته نانوفناوری با تکیه بر دانش فیزیک، شیمی و مهندسی نقش موثری در توسعه فناوری های نوین و پیشرفته ایفا می کند. کاربردهای این رشته در صنایعی مثل پزشکی، انرژی، الکترونیک و … به سرعت در حال توسعه می باشد.
نانومهندسی به معنی فهم و استفاده از خواص جدید مواد و سیستم ها در ابعاد نانومتر است. از نانوفناوری می توان استفاده و مواد را به شکل نانوذرات تولید کرد که ویژگی های خاصی دارند. این نانوذرات در درمان بیماری ها، توسعه داروهای جدید، ساخت مواد مقاوم در بابر خوردگی و … کمک کننده باشند.
شرایط ورود به رشته مهندسی نانو
مهندسی نانو در مقطع ارشد و دکتری در دو گرایش نانو مواد و مهندسی نانوفناوری گرایش نانو الکترونیک(الکتریک) ارائه می شود. طبق بررسی های صورت گرفته برای ورود به این رشته رتبه های برتر و ممتاز کمتر از 50 تا 90 پذیرش می شوند. شانس قبولی افرادی که رتبه بهتری دارند در دانشگاه های برتر بیشتر است.
نانو ماهیتی بین رشته ای دارد و از مسیرهای فناوری تحصیلی مختلفی می توان در این رشته به تحصیل پرداخت. مهم ترین رشته ها و گرایش های مرتبط با آن عبارت است از:
- مهندسی شیمی – نانوفناوری
- مهندسی مواد – نانومواد
- نانوفناوری (گرایش های فیزیکی و کاربردی)
- مهندسی فوتونیک – نانوفوتونیک
- مهندسی پلیمر – نانوپلیمر
- مهندسی نساجی – نانو الیاف
هر یک از این رشته ها، از زاویه های خاصی به مهندسی نانو می پردازند و زمینه فعالیت های مختلفی را برای دانش آموختگان فراهم می سازند.
کدام دانشگاه ها رشته مهندسی نانو را ارائه می دهند؟
این رشته در بعضی دانشگاه های دولتی، دانشگاه آزاد اسلامی، پردیس، غیر انتفاعی و پیام نور ارائه می شود. تعداد واحدهای مهندسی نانو در مقطع ارشد 32 واحد که شامل دروس پایه الزامی 8 واحد، دروس تخصصی الزامی 6 واحد، دروس انتخابی 8 واحد، پایان نامه 8 واحد و سمینار 2 واحد است.
از جمله دانشگاه های دولتی که مهندسی نانو را آموزش می دهند عبارت است از:
- دانشگاه صنعتی شریف
- دانشگاه علم و صنعت ایران
- دانشگاه صنعتی سهند
- دانشگاه تربیت مدرس
- دانشگاه اصفهان
- دانشگاه ارومیه
از جمله دروسی که در این رشته می خوانید عبارت است از:
- روش های پیشرفته در شناخت و اندازه گیری خواص مواد
- نانومغناطیس ها
- نانوالکترونیک
- اصول پیشرفته شیمی در نانوفناوری
- اصول پیشرفته ترمودینامیک و تئوری
- نانوکامپوزیت ها
- مبانی فیزیک در نانوفناوری
- بیونانوتکنولوژی
- سینتیک مواد
کاربرد مهندسی نانو
مهندسی نانو به طراحی، تولید و بهره برداری از مواد، ابزارها و سیستم ها با کنترل اندازه و ساختار در بررسی نانومتری می پردازد. در این رشته، مهندسان با دستکاری خواص مواد در سطح اتم، قابلیت هایی ایجاد می کنند که در نتیجه ماکروسی قابل دسترسی نیست.
مهندسان نانو در زمینه هایی مثل مواد و آلیاژهای پیشرفته، تجهیزات الکترونیکی و اپتوالکترونیکی، پوشش‌ها و رنگ‌های هوشمند و صنایع هوافضا و پزشکی فعالیت نمایند. با توسعه کاربرد نانوذرات در صنایع مختلف، جایگاه شغل مهندسی نانو هم به طور پیوسته در حال ارتقا می باشد.
مهندسی نانو در موارد زیر کاربردهای زیادی دارد:
- پزشکی: از مهندسی نانو در درمان بیماری ها، تشخیص زودهنگام و دقیق بیماری، طراحی سامانه تحریک پذیری دقیق در سلول ها، تولید داروهای با ویژگی های بهتر
- صنایع نظامی و امنیت ملی: تسلط اطلاعاتی توسط نانوالکترونیک پیشرفته، جبران کاهش نیروی نظامی انسانی، امکان آموزش موثرتر نیروها، کاهش خطر برای سربازان
- انرژی: از مهندسی نانو برای ساخت سلول های خورشیدی نانو، باتری های لیتیوم یونی نانو، کاتالیست های نانو و … استفاده می شود.
- کشاورزی: استفاده از مهندسی نانو در کشاورزی سبب تولید محصول بیشتر با صرف مواد اولیه کمتر می شود.
- صنعت هوا فضا: از نانوفناوری برای حل مشکلاتی مثل محدودیت های حمل بار به مدار زمین و ماورای آن، ارسال فضا پیما جهت ماموریت های طولانی دور از خورشید، ساخت مواد سبک وزن و پرقدرت در برابر حرارت برای هواپیماها، ایستگاه های فضایی و …. استفاده می شود.
- صنعت الکترونیک: فناوری نانو سبب افزایش بازدهی محصولات و دستگاه هایی مثل ماشین حساب های پیشرفته، گوشی همراه، لپ تاپ، تراشه های نانو، کاهش مصرف انرژی در ساخت محصولات می شود.
بازار کار مهندسی نانو
دانش آموختگان مهندسی نانو می توانند در شرکت های تحقیق و توسعه، صنایع مواد، صنایع الکترونیک و صنایع پزشکی به فعالیت بپردازند. در این مشاغل با توجه به پروژه های پیچیده و متخصصانه در حوزه نانوفناوری، انتظار بر این است که متخصصان درآمد بالایی دریافت کنند.
ضمنا برای مقاطع تحصیلی بالاتر مانند دکتری و پسادکتری این رشته، امکان فعالیت در دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی نیز وجود دارد.
منبع : آرگا
