عالم الكيمياء الكهربية هو عالم يدرس التفاعلات الكيميائية التي تحدث عند السطح البيني للقطب الكهربي والإلكتروليت ، وكذلك الظواهر الفيزيائية والكيميائية التي تحدث داخل الواجهة نفسها.
يستخدمون هذه المعرفة لتصميم وتطوير وتحسين مجموعة واسعة من المنتجات والعمليات ، بما في ذلك البطاريات وخلايا الوقود وأجهزة الاستشعار والطلاء الكهربائي.
قد تتضمن بعض الواجبات المحددة لعالم الكيمياء الكهربية ما يلي:
- إجراء تجارب لدراسة سلوك الإلكترونات في الأنظمة الكيميائية المختلفة
- قياس التيار الكهربائي والجهد المتولد أثناء التفاعلات الكيميائية
- تحليل البيانات وتفسير النتائج لتحديد الاتجاهات والأنماط
- تصميم وبناء الخلايا والأجهزة الكهروكيميائية
- تطوير مواد وتقنيات جديدة لاستخدامها في العمليات الكهروكيميائية
- التعاون مع العلماء والمهندسين الآخرين لحل المشكلات المعقدة
- كتابة الأوراق البحثية والتقارير لإيصال النتائج إلى المجتمع العلمي
المهام و المسؤوليات
قد تختلف واجبات ومسؤوليات عالم الكيمياء الكهربائية اعتمادًا على وظيفتهم المحددة والمنظمة التي يعملون بها.
بشكل عام ، ومع ذلك ، قد يكون علماء الكيمياء الكهربائية مسؤولين عن:
- إجراء تجارب لدراسة العلاقة بين التفاعلات الكيميائية والكهرباء.
- تحليل البيانات وتفسير النتائج.
- تصميم وبناء الخلايا والأدوات الكهروكيميائية.
- تطوير أساليب وتقنيات جديدة للبحوث الكهروكيميائية.
- التعاون مع العلماء والباحثين الآخرين في المشاريع.
- كتابة التقارير والأوراق ومقترحات المنح لتوثيق نتائج البحوث ومشاركتها.
- تعليم وتوجيه الطلاب وصغار الباحثين.
- المشاركة في المؤتمرات وورش العمل المهنية لمواكبة التطورات الجديدة في هذا المجال.
- المساعدة في تطوير وتسويق تقنيات كهروكيميائية جديدة.
- الحفاظ على بيئة معملية آمنة ومنظمة.
المهارات الشخصية
علماء الكيمياء الكهربائية هم علماء يدرسون العلاقات بين التفاعلات الكيميائية والكهرباء.
قد يعملون في مجموعة متنوعة من الإعدادات ، بما في ذلك الأوساط الأكاديمية والصناعية ومختبرات الأبحاث الحكومية.
تتضمن بعض المهارات الشخصية التي قد يكون من المفيد أن يمتلكها اختصاصي الكيمياء الكهربائية ما يلي:
- مهارات تحليلية قوية: غالبًا ما يعمل علماء الكيمياء الكهربية ببيانات معقدة ويجب أن يكونوا قادرين على تفسير النتائج وتحليلها بدقة.
- الانتباه إلى التفاصيل: قد يعمل علماء الكيمياء الكهربية بعينات صغيرة وقياسات دقيقة ، لذلك يجب أن يكونوا دقيقين في عملهم.
- مهارات الاتصال الجيدة: قد يحتاج علماء الكيمياء الكهربائية إلى شرح نتائجهم لمجموعة متنوعة من الجماهير ، بما في ذلك العلماء الآخرين ، وصانعي السياسات ، وعامة الناس.
- مهارات إدارة الوقت: قد يعمل علماء الكيمياء الكهربية في مشاريع متعددة في نفس الوقت ، لذلك يجب أن يكونوا قادرين على تحديد أولويات المهام وإدارة وقتهم بفعالية.
- مهارات حل المشكلات: غالبًا ما يواجه علماء الكيمياء الكهربائية مشاكل وتحديات في عملهم ، ويحتاجون إلى أن يكونوا قادرين على التفكير بشكل خلاق لإيجاد الحلول.
التدرج الوظيفي
قد يختلف التقدم الوظيفي لعالم الكيمياء الكهربية اعتمادًا على تعليم الفرد وخبرته وأهدافه المهنية.
تتضمن بعض المسارات الشائعة لعلماء الكيمياء الكهربائية ما يلي:
- عالم أبحاث: قد يبدأ علماء الكيمياء الكهربائية المهتمون بإجراء البحوث حياتهم المهنية كعلماء أبحاث في الأوساط الأكاديمية أو الصناعة أو مختبرات الأبحاث الحكومية.
قد يعملون في مجموعة واسعة من المشاريع ، بما في ذلك البحث العلمي الأساسي ، والبحث التطبيقي ، وتطوير تقنيات جديدة.
عندما يكتسبون الخبرة وينشرون أعمالهم ، قد يتمكنون من التقدم إلى مناصب عليا أكثر ، مثل المحقق الرئيسي أو رئيس القسم. - الأستاذ: يمكن للكيميائيين الكهربية المهتمين بالتدريس ممارسة مهنة كأستاذ في كلية أو جامعة.
يمكنهم إجراء البحوث ، وتدريس الدورات ، وتوجيه الطلاب ، والمساهمة في المجتمع الأكاديمي من خلال أنشطة الخدمة مثل الخدمة في اللجان أو مراجعة الأوراق للمجلات العلمية. - مستشار: قد يعمل علماء الكيمياء الكهربية المهتمون بتطبيق خبراتهم في بيئة أكثر عملية كمستشارين للشركات أو المنظمات التي تحتاج إلى مشورة الخبراء بشأن العمليات أو التقنيات الكهروكيميائية.
- رائد أعمال: قد يبدأ علماء الكيمياء الكهربائية المهتمون بتطوير وتسويق تقنيات جديدة أعمالهم التجارية الخاصة أو العمل في شركات ناشئة.
- عالم حكومي: قد يعمل علماء الكيمياء الكهربية أيضًا مع الوكالات الحكومية ، مثل مؤسسة العلوم الوطنية أو وزارة الطاقة ، حيث يمكنهم إجراء البحوث أو تطوير السياسات أو تقديم المساعدة الفنية.
تجدر الإشارة إلى أن العديد من علماء الكيمياء الكهربائية يتبعون مسارًا وظيفيًا غير خطي ، ويمكنهم التبديل بين أنواع مختلفة من الوظائف أو الصناعات طوال حياتهم المهنية.
أهم الدول التي ينشط بها هذا التخصص
ينشط علماء الكيمياء الكهربية في دول حول العالم ، وهناك العديد من مراكز الامتياز للبحوث الكهروكيميائية في مناطق مختلفة.
تشمل بعض أهم الدول للكيمياء الكهربية ما يلي:
- الولايات المتحدة: الولايات المتحدة هي موطن لعدد كبير من الجامعات ومعاهد البحوث والشركات التي تجري البحث والتطوير الكهروكيميائي.
تشمل المراكز الرئيسية للكيمياء الكهربائية في الولايات المتحدة المختبرات الوطنية التابعة لوزارة الطاقة (مثل مختبر أرغون الوطني ومختبر لورانس بيركلي الوطني) والجامعات (مثل معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة ستانفورد) والشركات الخاصة (مثل آي بي إم وإنتل). - ألمانيا: ألمانيا لديها تقاليد عريقة في البحث العلمي والتطوير ، وهناك العديد من الجامعات ومعاهد البحث والشركات في البلاد التي تنشط في مجال الكيمياء الكهربائية.
تشمل المراكز الرئيسية للكيمياء الكهربائية في ألمانيا معهد ماكس بلانك للكيمياء الكهربائية ، ومعهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية ، والجامعة التقنية في ميونيخ. - اليابان: اليابان هي موطن لعدد من المؤسسات البحثية والشركات الرائدة في مجال الكيمياء الكهربائية ، بما في ذلك معامل تويوتا المركزية للبحث والتطوير ، والمعهد الوطني لعلوم المواد ، وجامعة طوكيو.
- الصين: برزت الصين كلاعب رئيسي في مجال الكيمياء الكهربائية في السنوات الأخيرة ، مع استثمارات كبيرة في البحث والتطوير من قبل الحكومة والقطاع الخاص.
تشمل المراكز الرئيسية للكيمياء الكهربائية في الصين الأكاديمية الصينية للعلوم وجامعة تسينغهوا ومعهد شنغهاي للفيزياء التطبيقية. - المملكة المتحدة: المملكة المتحدة هي موطن لعدد من المؤسسات والشركات البحثية الرائدة في مجال الكيمياء الكهربائية ، بما في ذلك جامعة كامبريدج وجامعة أكسفورد وإمبريال كوليدج لندن.
الشهادة المطلوبة لتصبح خبير الكيمياء الكهربائية
هناك العديد من الشهادات التي قد تكون مفيدة للفرد الذي يرغب في أن يصبح متخصصًا في الكيمياء الكهربية.
تتضمن بعض الخيارات: درجة البكالوريوس في الكيمياء: غالبًا ما تكون درجة البكالوريوس في الكيمياء هي الحد الأدنى من المتطلبات التعليمية لشغل وظائف المبتدئين في الكيمياء الكهربائية.
سيوفر برنامج الدرجة هذا أساسًا قويًا في المفاهيم والتقنيات الكيميائية ذات الصلة بالكيمياء الكهربائية.
درجة الماجستير في الكيمياء: قد تكون درجة الماجستير في الكيمياء مطلوبة للحصول على وظائف أكثر تقدمًا في الكيمياء الكهربائية ، أو للدخول في برنامج الدكتوراه.
يشتمل برنامج درجة الماجستير عادةً على دورات دراسية أكثر تخصصًا في الكيمياء الكهربائية والمجالات ذات الصلة.
دكتوراه في الكيمياء: عادة ما تكون درجة الدكتوراه في الكيمياء مطلوبة للمناصب البحثية في الأوساط الأكاديمية والصناعية ومختبرات البحوث الحكومية.
سيتضمن برنامج الدكتوراه عادةً دورات دراسية مكثفة وتدريبًا بحثيًا ، بالإضافة إلى إكمال أطروحة.
شهادة فني مختبر معتمد (CLT): يتم تقديم هذه الشهادة من قبل الجمعية الكيميائية الأمريكية (ACS) وهي مصممة للأفراد الذين يعملون في المختبرات الكيميائية.
لكي تكون مؤهلاً للحصول على شهادة CLT ، يجب أن يكون الأفراد حاصلين على درجة جامعية في الكيمياء أو مجال ذي صلة ويجب عليهم اجتياز اختبار.
شهادة المهندس المحترف (PE): يتم تقديم هذه الشهادة من قبل الجمعية الوطنية للمهندسين المحترفين (NSPE) وهي مصممة للمهندسين الذين يعملون في مجموعة متنوعة من المجالات ، بما في ذلك الكيمياء الكهربائية.
لكي تكون مؤهلاً للحصول على شهادة PE ، يجب أن يكون الأفراد حاصلين على درجة البكالوريوس في الهندسة ، واجتياز اختبار شامل ، وتلبية المتطلبات الأخرى.
أهم الشركات في العالم للعمل كـخبير الكيمياء الكهربائية
- IBM
- Intel
- Toyota
- Siemens
- GE
