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:
- الإلكترونيات والأجهزة: تصميم أجهزة إلكترونية صغيرة الحجم وأكثر كفاءة.
- الطاقة: تطوير أنظمة تحول الطاقة وخلايا شمسية فعالة.
- الطب والصحة: تحسين أدوات التشخيص والعلاج على المستوى الجزيئي.
- البيئة: استخدام المواد النانومترية في معالجة المياه وتحسين كفاءة الطاقة.
- الصناعة: تطوير مواد أكثر قوة وخفة ومقاومة للتآكل.
- العلوم الحيوية: دراسة التفاعلات الخلوية والبروتينات على المستوى الجزيئي.
- التصنيع والروبوتات: تحسين التصنيع بواسطة الروبوتات النانوية.
تعد النانوتكنولوجيا مجالًا متعدد التخصصات يجمع بين الفيزياء والكيمياء والهندسة وعلوم الحياة، وتطور هذا التخصص باستمرار مع تقدم التكنولوجيا والبحوث العلمية في هذا المجال.
حسنًا ، إنه صغير جدًا لدرجة أنه قد يستغرق بعض الوقت ليتم استيعاب الموضوع في عقلك – فلنبدأ ببطء
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:
- الإلكترونيات النانوية: تصنيع وتطوير الأجهزة والمكونات الإلكترونية على المقياس النانومتري، مما يساهم في تحسين كفاءة الأجهزة وتقليل حجمها.
- المواد النانوية: تصميم وتطوير المواد التي تتمتع بخصائص فريدة على المقياس النانومتري، مثل المواد القوية والخفيفة والمقاومة للتآكل والمواد الذكية.
- الطاقة المتجددة: استخدام التكنولوجيا النانومترية في تحسين أداء الأنظمة الشمسية وخلايا الوقود وتخزين الطاقة.
- الطب والعلاج: تطوير أدوات تشخيص دقيقة وأنظمة توصيل العلاج على المستوى النانومتري، مثل نقل الدواء إلى خلايا محددة.
- البيئة والتحلية: استخدام المواد النانوية في تحسين عمليات التحلية وتنقية المياه وتنظيف البيئة.
- الروبوتات النانوية: تطوير الروبوتات الصغيرة جدًا التي يمكن أن تستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات الطبية والصناعية.
- العلوم الحيوية والطب الحيوي: دراسة التفاعلات الخلوية والجزيئية على مستوى النانومتر، وتطوير تطبيقات طبية متقدمة.
- النقل والمواصلات: تطوير المواد والطلاءات النانوية التي تحسن أداء السيارات والطائرات والوسائل النقل الأخرى.
- 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.
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
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؟
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 :
- الجامعات والمعاهد البحثية
- شركات تصنيع الإلكترونيات و الموصلات
- شركات هندسة الطيران والفضاء
- المستشفيات
- شركات تصنيع الأجهزة الطبية
- شركات الادوية
- قطاع الدفاع العسكري
- شركات تصنيع المواد الغذائية
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.
