تخصص علم النانو تكنولوجي

تخصص علم النانو

تخصص علم النانو هو فرع جديد نسبيًا من العلوم الفيزيائية وهو مثالي لكل من يرغب في التركيز على التفاصيل الصغيرة. غالبًا ما يتخصص علماء النانو في المجالات الصناعية أو الهندسية أو البحوث البحتة أو تكنولوجيا النانو الطبية.

علم النانوتكنولوجيا هو تخصص يرتبط بدراسة المواد والظواهر على المقياس النانومتري، وهو يشمل تصميم وتصنيع وتحكم وتطبيق المواد والأنظمة على مستوى النانومتر. يعتبر النانومتر وحدة قياس صغيرة جداً وتعادل جزءا من المليون من سمك شعرة بشرية.

تمتاز تكنولوجيا النانو بخصائص وظواهر فريدة ومميزة، تختلف تمامًا عن تلك التي تظهر على مستوى الطبيعة الكلاسيكية. وبسبب هذه الخصائص المميزة، يتم استخدام التكنولوجيا النانومترية في العديد من المجالات والصناعات مثل:

  1. الإلكترونيات والأجهزة: تصميم أجهزة إلكترونية صغيرة الحجم وأكثر كفاءة.
  2. الطاقة: تطوير أنظمة تحول الطاقة وخلايا شمسية فعالة.
  3. الطب والصحة: تحسين أدوات التشخيص والعلاج على المستوى الجزيئي.
  4. البيئة: استخدام المواد النانومترية في معالجة المياه وتحسين كفاءة الطاقة.
  5. الصناعة: تطوير مواد أكثر قوة وخفة ومقاومة للتآكل.
  6. العلوم الحيوية: دراسة التفاعلات الخلوية والبروتينات على المستوى الجزيئي.
  7. التصنيع والروبوتات: تحسين التصنيع بواسطة الروبوتات النانوية.

اضغط هنا للانضمام إلي جروب تلغرام    

تعد النانوتكنولوجيا مجالًا متعدد التخصصات يجمع بين الفيزياء والكيمياء والهندسة وعلوم الحياة، وتطور هذا التخصص باستمرار مع تقدم التكنولوجيا والبحوث العلمية في هذا المجال.

تخصص علم النانو تكنولوجي 2023

لإعطائك فكرة عن المقاييس التي يعمل بها علماء النانو ، هناك مليار نانومتر في المتر ، أي عشرة ملايين نانومتر في السنتيمتر ومليون نانومتر في المليمتر. معقدة, اليس كذلك

حسنًا ، إنه صغير جدًا لدرجة أنه قد يستغرق بعض الوقت ليتم استيعاب الموضوع في عقلك – فلنبدأ ببطء

تخصص علم النانو تكنولوجي 2023

ألق نظرة على ظهر يدك. باستخدام عينيك فقط ، يمكنك التركيز على مقياس من 1 سم إلى 1 مليمتر. في هذا المقياس تبدو البشرة مسطحة. ومع ذلك ، أخرج عدسة مكبرة ويمكنك أن ترى أنها تتجعد في الواقع مع الشقوق والطيات. تسمح لك العدسة المكبرة بدراسة البنية الدقيقة للجلد بأقل من ملليمتر (أو جزء من ألف من المتر).

يدرس علماء النانو ويسعون لاستغلال خصائص المواد على هذا المقياس لخلق أنواع جديدة من المواد وإحداث تقدم غير عادي في مجالات تشمل البيولوجيا والكيمياء وعلوم المواد والفيزياء. لربما قد يتم تطوير هاتف صغير يتم شحن بطاريته مرة واحدة في الحياة مواد يمكنها تحمل عودة صاروخ من الغلاف الجوي للأرض.



ماهي مجالات تخصص نانو تكنولوجي

نانوتكنولوجيا تمتد إلى مجموعة واسعة من المجالات، حيث تؤثر على العديد من الصناعات والتطبيقات. إليك بعض المجالات التي يتخصص فيها علم النانوتكنولوجيا:

  1. الإلكترونيات النانوية: تصنيع وتطوير الأجهزة والمكونات الإلكترونية على المقياس النانومتري، مما يساهم في تحسين كفاءة الأجهزة وتقليل حجمها.
  2. المواد النانوية: تصميم وتطوير المواد التي تتمتع بخصائص فريدة على المقياس النانومتري، مثل المواد القوية والخفيفة والمقاومة للتآكل والمواد الذكية.
  3. الطاقة المتجددة: استخدام التكنولوجيا النانومترية في تحسين أداء الأنظمة الشمسية وخلايا الوقود وتخزين الطاقة.
  4. الطب والعلاج: تطوير أدوات تشخيص دقيقة وأنظمة توصيل العلاج على المستوى النانومتري، مثل نقل الدواء إلى خلايا محددة.
  5. البيئة والتحلية: استخدام المواد النانوية في تحسين عمليات التحلية وتنقية المياه وتنظيف البيئة.
  6. الروبوتات النانوية: تطوير الروبوتات الصغيرة جدًا التي يمكن أن تستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات الطبية والصناعية.
  7. العلوم الحيوية والطب الحيوي: دراسة التفاعلات الخلوية والجزيئية على مستوى النانومتر، وتطوير تطبيقات طبية متقدمة.
  8. النقل والمواصلات: تطوير المواد والطلاءات النانوية التي تحسن أداء السيارات والطائرات والوسائل النقل الأخرى.
  9. الروبوتيات والذكاء الاصطناعي: استخدام التكنولوجيا النانوية في تطوير الأنظمة الذكية والروبوتات المتقدمة.

تعد هذه مجرد بعض الأمثلة على المجالات التي يمكن لعلم النانوتكنولوجيا أن يؤثر فيها. إن تطور هذا المجال يعزز التقدم التكنولوجي ويفتح آفاقًا جديدة للابتكار في مختلف المجالات.

اقرأ أيضاً تفاصيل عن تخصص علوم البيانات

كيف أصبح عالم نانو

قبل البدء في الحديث عن كيفية دراسة تخصص النانو , دعونا نلقي نظرة على أهم الصفات التي يجب أن يتمتع بها عالم النانو المستقبلي :

  • نهج دقيق للعمل
  • مهارات مهارات في حل المشاكل المعقدة
  • القدرة على التفاعل والتواصل بشكل فعال مع مجموعة واسعة من الناس
  • تنظيم المهام
  • مهارات تقنية
  • مهارات تفسيرية جيدة للأمور الشائكة
  • القدرة على العمل في فريق متكامل
  • يجب أن تكون محبّاً للرياضيات


أهم المواد الجامعية في درجة تخصص نانو تكنولوجي

في الجامعة تحتاج الى دراسة ما لا يقل عن أربع الى خمس سنوات متتالية في تخصص علم النانو المعروف باسم Nano Science, هناك العديد من الجامعات حول العالم تقدم هذا التخصص وأرفقنا في نهاية المقال قائمة أفضل الجامعات التي يمكنك دراسة تخصص علم النانو فيها.

أما عن الخطة الدرسية المحتملة في الجامعة وهي:

  • علوم المواد
  • الفيزياء
  • الكيمياء
  • الرياضيات
  • العلوم والتكنولوجيا
  • علم الحاسوب
  • الكيمياء الحيوية
  • تقنية النانو الحيوية
  • إنشاءات النانو
  • تقنيات ابتكارات النانو
  • ميكانيكا الكم
  • الجبر الخطي
  • الفيزياء الحديثة
  • أساسيات علوم المواد والهندسة
  • المعادلات التفاضلية العادية
  • الديناميكا الحرارية والحركة الموجية
  • الكيمياء العضوية
  • الكيمياء الفيزيائية
  • العلاج بالنانو
  • بصريات النانو
  • إلكترونيات النانو
  • أنظمة النانو 

أقسم تخصص علم نانو تكنولوجي

التكنولوجيا الحيوية النانوية

التكنولوجيا الحيوية النانوية هي تخصص يتم فيه تطوير أدوات من تكنولوجيا النانو وتطبيقها لدراسة الظواهر البيولوجية. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون الجسيمات النانوية بمثابة مجسات أو أجهزة استشعار أو مركبات لتوصيل الجزيء الحيوي في الأنظمة الخلوية.



هندسة السيراميك

هندسة الخزف هي علم وتكنولوجيا صنع أشياء من مواد غير عضوية وغير معدنية. يتم ذلك إما بفعل الحرارة ، أو عند درجات حرارة منخفضة باستخدام تفاعلات الترسيب من المحاليل الكيميائية عالية النقاء.

Photo by ThisisEngineering RAEng on Unsplash

تخصص علم النانو تكنولوجي 2023

يقوم مهندسو المواد بإنشاء ودراسة المواد على المستوى الذري. يستخدمون أجهزة الكمبيوتر لفهم وصياغة خصائص المواد ومكوناتها. يحل مشاكل في العديد من المجالات الهندسية المختلفة ، مثل الميكانيكية والكيميائية والكهربائية والمدنية والنووية والفضائية.

Photo by Alexander Schimmeck on Unsplash

تخصص علم النانو تكنولوجي 2023

تعتبر تكنولوجيا النانو تقنية تسمح بترتيب وحدات هيكلية بحجم النانو ، وعادة ما تكون مجموعة من الذرات أو الجزيئات ، في التكوين المقصود. إنه يستخدم عمليتين رئيسيتين: إنشاء النانو وتنظيم النانو

Photo by Maria Teneva on Unsplash

بالاضافة الى التخصصات الأخرى المهمة أيضاً :

  • الحوسبة
  • التحاليل الجنائية
  • تصنيع المعدات الرياضية
  • حماية البيئة الزراعة
  • الأمن العسكري
  • صناعة الإلكترونيات
  • صناعة المركبات الفضائية
  • التكنولوجيا الحيوية

ماهي ايجابيات دراسة تخصص علم النانو

  • يمكنك لعالم النونو دائما تحسين أسلوب التصنيع الحديث
  • يساعد عالم النانو في جعل موارد الحياة أفضل كالغذاء والشراب
  • تحسين طرق إنتاج التغذية
  • يمكن لعالم النانو أن يبتكر أساليب طاقة جديدة

ماهي المخاوف من تخصص علم النانو

كما هو الحال مع انتشار أي تقنية جديدة قوية ، من المحتمل أن تكون هناك مجموعة من النتائج السلبية المرتبطة بتقنية النانو.

مع استمرار الاستثمار في علوم النانو وتكنولوجيا النانو ، يعبر بعض الناس عن مخاوف أخلاقية وبيئية واقتصادية. في حين أن نظريات الخيال العلمي لـ “grey goo” (الملايين من الآلات النانوية ذاتية التكرار) التي لديها القدرة على تدمير العالم بعيدة المنال ، إلا أن هناك مخاوف منطقية بشأن مجالات أخرى من علم النانو.

كيف تتفاعل الجسيمات النانوية المصنعة مع الأنظمة البيولوجية لجسم الإنسان وما هي الآثار الصحية التي قد تحدث؟



تخصص علم النانو تكنولوجي 2023

أظهرت الاختبارات المعملية أن بعض المواد النانوية تؤثر على تكوين تشابك البروتين الليفي ، والتي تشبه تلك الموجودة في بعض أمراض الدماغ. هناك بعض الأدلة على أن الجسيمات النانوية يمكن أن تؤدي إلى ضرر وراثي. كما تم فحص الجسيمات النانوية لمعرفة تأثيرها على القلب والأوعية الدموية.

Glass nanoparticle suspended in optical cavity. Image source: James Millen (UCL Physics and Astronomy) / Flickr

أماكن العمل كمهندس يحمل شهادة تخصص علم النانو :

أنت كصاحب شهادة تخصص في علوم النانو, ستجد الآف الوظائف أمامك مفتوحة في كل من القطاعات التالية :

  1. الجامعات والمعاهد البحثية
  2. شركات تصنيع الإلكترونيات و الموصلات
  3. شركات هندسة الطيران والفضاء
  4. المستشفيات
  5. شركات تصنيع الأجهزة الطبية
  6. شركات الادوية
  7. قطاع الدفاع العسكري
  8. شركات تصنيع المواد الغذائية

اقرأ أيضاً المزيد عن تخصص هندسة الذكاء الاصطناعي

جدول رواتب علماء النانو


في الولايات المتحدة، يتوقع أن تكون رواتب علماء النانوتكنولوجيا في نطاق متنوع يبدأ من حوالي 60,000 دولار إلى 100,000 دولار سنويًا للمراحل الأولى من الحياة المهنية، وتزداد بزيادة الخبرة والتخصص والمؤهلات الأكاديمية.

في الاتحاد الأوروبي، يختلف متوسط الرواتب من دولة إلى أخرى، ولكن عمومًا، يمكن أن تتراوح رواتب علماء النانوتكنولوجيا هناك ما بين 30,000 إلى 70,000 يورو سنويًا في بداية الحياة المهنية، وتزداد بالخبرة.

من الضروري أن تأخذ في اعتبارك أن هذه الأرقام هي تقديرات تقريبية وقد تختلف حسب المصدر والظروف الفردية. يجب عليك مراجعة مصادر موثوقة للحصول على معلومات أكثر دقة حول الرواتب في منطقتك المحددة أو في المؤسسات التي تهمك. قد تجد هذه المعلومات عبر مواقع التوظيف، تقارير الرواتب، واستطلاعات الأجور في مجال علم النانوتكنولوجيا.

جامعات برسوم منح دراسية