چگونه به یک مهندس نانوفناوری تبدیل شویم؟

مهندسی نانوفناوری چیست؟

به طراحی، تولید و بهره‌برداری از مواد، ابزار آلات و سیستم‌ها با کنترل شکل و اندازه در مقیاس نانومتری، مهندسی نانو گفته می‌شود. در حقیقت، مهندسی نانو، درک و به‌کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستم‌ها در ابعاد نانومتری است. در این مقیاس، خواص شیمیایی و فیزیکی مواد عمدتا متاثر از افزایش اثرات سطحی و ظهور اثرات کوانتومی، افزایش قابل توجهی از خود نشان می‌دهند. قابلیت این فناوری در تغییر و تحول جدی در کیفیت زندگی انسان‌‌ها باعث شده در دهه اخیر، مهندسی نانوفناوری به‌عنوان یکی از مهم‌ترین و برجسته‌ترین فناوری‌های جدید مورد توجه قرار بگیرد و سرمایه‌گذاری‌های کلانی در بخش‌های آموزش، پژوهش و صنعت روی این فناوری شود. بر مبنای تعریفی که ارائه کردیم، باید بگوییم که مهندسی نانو، توليد و استفاده کاربردی از نانومواد در مقیاس بسیار ریز است. نانومواد، به موادي گفته مي‌شود که ابعاد خارجي يا اندازه فازهاي تشكيل‌دهنده آن‌ها حداقل در يك بعد كمتر از 100 نانومتر باشد. نانومواد، به گروه‌هاي نانوذرات، نانولوله‌ها، نانولايه‌ها و نانوساختارها تقسيم‌بندي مي‌شوند. به‌طور کلي، نانومواد، خواص فيزيکي، شيميايي و مکانيکي متفاوت و اغلب برتر نسبت به مواد رایج دارند. اگر عاشق علم و علم‌آموزی هستید و از آن لذت می‌برید، مهندسی نانوفناوری مناسب شما است. اگر فرد کنجکاوی هستید و به ساخت و بررسی دقیق اشیاء کوچک با اندازه 1 تا 100 نانومتر و توسعه آن‌ها برای ساخت مواد و دستگاه‌های جدید در زمینه‌های مختلف علاقه دارید، مهندسی نانوفناوری انتخاب درستی است. نانوفناوری یک دانش میان‌رشته‌ای با فرصت‌های شغلی بی‌پایان است. شما دانش خود در رابطه با علم شیمی، فیزیک، طراحی، زیست‌شناسی و مهندسی را ترکیب می‌کنید تا محصولی ماندگار تولید کنید که امکان استفاده از آن در حوزه‌های مختلف صنعت وجود دارد. از این‌رو، اگر نوآوری، خلاقیت، تحقیق و طراحی برای شما ارزشمند است، مهندسی نانو‌فناوری همان چیزی است که به دنبال آن هستید. 

امروزه، به‌دلیل گستردگی حوزه کاری و اهمیت مهندسانی که در این حوزه کار می‌کنند، مهندسی نانوفناری به یکی از داغ‌ترین گزینه‌های شغلی برای فارغ‌التحصیلان مهندسی در کشورهایی مثل هند تبدیل شده است. این حرفه مناسب افرادی است که علاقمند به علم و مشتاق حل معماهای مربوط به مولکول‌های کوچک هستند. اما مهندسی نانوفناوری دقیقا چیست، در این حرفه چه کارهایی انجام می‌شود و چگونه می‌توان یک مهندس نانوفناوری شد؟ اگر می‌خواهید پاسخ این سوالات را بدانید، با ما همراه شوید.

مهندس نانوفناوری کیست؟

مهندس نانوفناوری که گاهی به آن مهندس نانو هم گفته می‌شود، در واقع فردی است که از اتم‌‌ها و مولکول‌‌ها، مواد و دستگاه‌های‌های جدیدی می‌سازد. شما این امکان را خواهید داشت تا چیزهای بسیار کوچکی را که با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شوند کنترل کنید. با این اتم‌ها و مولکول‌ها دقیقا چه چیزهایی می‌توانید بسازید؟  کشف ویژگی‌های هر مولکول همچون استحکام، وزن، توانایی کنترل نور و واکنش شیمیایی می‌تواند پایه و اساس ساخت مواد و دستگاه‌های جدید باشد. در حقیقت، شما با ایجاد یا بهبود مواد و فناوری، به یک مخترع، مبتکر و طراح در دنیای علم تبدیل می‌شوید.

مهندسان نانوفناوری چه کارهایی انجام می‌دهند؟

اکنون که فهمیدید مهندسان نانوفناوری افرادی مبتکر و سازنده هستند، به‌طور حتم می‌خواهید بدانید که آن‌ها دقیقا چه کارهایی انجام می‌دهند؟ نانوفناوری تقریبا در تمام صنایع مدرن مانند مراقبت‌های بهداشتی، الکترونیک، خودروسازی، ساخت‌وساز، پوشاک، لوازم آرایشی، محیط زیست، محصولات زیست‌پایشی، سفینه‌های فضایی و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اگر به بحث مراقبت‌های بهداشتی علاقه دارید، باید بگوییم که مهندسان نانوفناوری نقش تاثیرگذاری بر ساخت واکسن‌های کووید-19 داشته‌اند و نقش آن‌ها در درمان بیماری‌های دیگر مانند سرطان نیز پررنگ است. اگر به حوزه الکترونیک علاقمند هستید، به‌عنوان یک مهندس نانوفناوری می‌توانید روی ساخت قطعات کوچکتر و کارآمدتر کار کنید و به کاهش ضایعات الکترونیکی کمک کنید. اگر علاقه شما در حوزه محیط زیست و تولید محصولات زیست‌پایشی است، می‌توانید ابزارهایی برای تشخیص انواع آلاینده‌ها بسازید. در نهایت این‌که، جهان پر از امکانات و احتمالات است و شما در هر شرایطی می‌توانید حوزه علاقمندی خود را با مهندسی نانوفناوری پیوند دهید.

چگونه یک مهندس نانوفناوری شویم؟

اگر به این حوزه تحصیلی علاقمند هستید و مهندسی نانوفناوری برای شما هیجان‌انگیز است، ابتدا باید مسیر درست را بیابید تا هر چه سریع‌تر خود را به هدف‌تان نزدیکتر کنید و به یک مهندس نانوفناوری تبدیل شوید.

گام اول: آموزش

برای تبدیل شدن به یک مهندس نانوفناوری، نیاز به مدرک کارشناسی در حوزه مهندسی با تخصص یا تمرکز بر مهندسی نانوفناوری دارید یا می‌توانید به‌شکل مستقیم در رشته مهندسی نانوفناوری ثبت‌نام کنید. با توجه به جدید بودن این دانش به‌ویژه در کشور ما، بخش عمده‌ای از مشاغل در این حوزه، ماهیت پژوهشی و تحقیقاتی دارند. 

همچنین، می‌توانید با ادامه تحصیل در رشته مهندسی نانوفناوری، شانس موفقیت شغلی خود را در آینده افزایش دهید. البته تمام کارفرماها از شما مدرک تحصیلات تکمیلی نمی‌خواهند، اما برخی کارفرمایان ممکن است از شما مدرک کارشناسی ارشد این رشته را بخواهند و البته داشتن چنین مدرکی می‌تواند به افزایش حقوق شما کمک کند. پس از گذراندن دوره کارشناسی، داوطلبان می‌توانند طی دو سال مدرک کارشناسی ارشد تکنولوژی یا کارشناسی ارشد علوم را دریافت کنند که تمام مباحث اصلی نانوفناوری را پوشش می‌دهد که شامل موارد زیر است: 

•  طراحی مواد بادوام، مقاوم و ارزان‌تر
•  طراحی قطعات الکترونیکی با تاکید ویژه بر ابعاد و توان آن‌ها
•  تکنیک‌های بهره‌برداری از انرژی خورشیدی و افزایش توان آن‌ها
•  هم‌گرایی پزشکی ژنتیک، نانوفناوری و توسعه سامانه‌‌های منحصر‌به‌فرد دارورسانی به بافت‌ها
•  ارتباط علم محیط زیست و فناوری نانو

افراد با داشتن مدرک کارشناسی ارشد در رشته نانوفناوری، به‌سرعت می‌توانند وارد حوزه‌های تخصصی و حرفه‌ای این رشته مانند صنعت بهداشت، کشاورزی، صنعت محیط ‌زیست، غذا و نوشیدنی و تحقیقات فضایی و غیره شوند. 

گام دوم: تجربه

قدم بعدی برای تبدیل شدن به یک مهندس نانوفناوری، کسب تجربه مرتبط است. برخی از کارفرمایان ممکن است از شما سابقه کار بخواهند و بهترین راه برای به دست آوردن تجریه کاری این است که در مقطع کارشناسی در یک شرکت فعال در حوزه نانو مشغول به کار شوید، کارآموزی کنید یا در مطالعات تحقیقاتی شرکت کنید. همچنین، امکان یافتن موقعیت‌های شغلی ابتدایی نیز وجود دارد. به محض ورود به این عرصه و کسب تجربه، یافتن شغل مناسب کار سختی نیست. البته، نباید از شبکه‌‌سازی و تعامل با دیگران غافل شوید، زیرا نقش تاثیرگذاری بر آینده حرفه‌ای شما دارد. 

تفاوت مهندس نانوفناوری و یک نانوتکنولوژیست چیست؟

در حالی که هر دو عنوان شبیه به هم هستند و اغلب به‌جای یک‌دیگر استفاده می‌شوند، اما کمی با هم تفاوت دارند. یک مهندس نانوفناوری، بر توسعه محصول و مهندسی علم نانو متمرکز است، در حالی‌که یک نانوتکنولوژیست، بیشتر بر دیدگاه علمی و کلی  نانومقیاس متمرکز است. بنابراین، اگر بیشتر به مهندسی و تولید محصولات علاقه دارید، عنوان شغلی مهندس نانو‌فناوری برای شما مناسب‌تر است. با این حال، اگر تمایل دارید، بیشتر روی حوزه کلی مطالعه علم نانو تمرکز کنید، مانند توسعه نظریه‌های علم نانو، برنامه‌ریزی و انجام آزمایش‌ها و جمع‌آوری داده‌ها، نانوتکنولوژیست بودن می‌تواند برای شما مناسب‌تر باشد. 

چشم‌انداز شغلی برای یک مهندس نانوفناوری 

حالا که متوجه شدید برای افرادی که وارد حوزه مهندسی نانوفناوری می‌شوند، هیچ محدودیتی وجود ندارد، بهتر است با چند عنوان شغلی  مرتبط با این حوزه آشنا شوید. موقعیت‌های شغلی شاخص این حوزه به‌شرح زیر هستند:

• مهندس نانوفناوری
•  مجری تحقیق و توسعه
•  مدیر محصول لید (lead product) 
•  کارآفرین حوزه نانو
•  مهندس زیست پزشکی
•   تحلیل‌گر
•  مهندس مواد و فرآیند
•  مدیر پروژه
•  مهندس فرآیند شیمی

با تمرکز بر هر یک از این عنوان‌های شغلی می‌توانید در صنعتی که به آن علاقه دارید مشغول کار شوید. ممکن است این سوال برای شما پیش بیاید که مهندسان نانوفناوری چه چیزهایی می‌سازند؟ خوب، از آن‌جایی که این حرفه جدید و هنوز در حال توسعه است، اطلاعات کمی در این خصوص وجود دارد. در مورد دستمزد تخمینی مهندسان نانوفناوری، اطلاعاتی که  برای مثال در مورد کشور کانادا وجود دارد، نشان می‌دهند که این متخصصان میانگین دستمزد بین ​​65000 تا 81000 هزار دلار در سال را دارند. البته، با فراگیر شدن این صنعت میزان دستمزدی که متخصصان دریافت خواهند کرد، بیشتر می‌شود. 

 مهندسان نانوفناوری به چه مهارت‌هایی نیاز دارند؟

از مهارت‌های موردنیاز یک مهندس نانو به موارد زیر باید اشاره کرد:

•  باید مهارت‌های تفسیری خوبی داشته باشند و بتوانند در رویارویی با چالش‌ها، توانایی درک مسائل را داشته باشند و راه‌حل‌های خلاقانه ارائه دهند. 
•   باید قادر به شناسایی معیارها یا نشان دادن عملکرد سامانه‌هایی باشند که قرار است به تولید انبوه برسند و اقدامات لازم را با توجه به اهداف سیستم در جهت بهبود یا اصلاح عملکرد انجام دهند.
•   باید بتوانند از منطق و استدلال برای شناسایی نقاط قوت و ضعف راه‌حل‌ها، نتیجه‌گیری‌ها یا رویکردهای جایگزین برای حل مشکلات استفاده کنند.
•   باید بتوانند مفاهیم و اطلاعات جدید را برای حل مسائل و تصمیم‌گیرهای فعلی و آینده درک کنند