الوصف الوظيفي لمهنة مهندس تقنية النانو

نبذة تعريفية عن هندسة تقنية النانو:

هندسة تقنية النانو: هي هندسة لمعالجة المادة على مقياس نانومتر. وتشير أقدم وأشهر تقنيات النانو إلى الهدف التكنولوجي المعين المصور في معالجة الذرات والجزيئات بدقة لإنتاج المنتجات المجهرية، والتي طلق عليها الآن أيضًا اسم (Molecular Nanotechnology). وبعد ذلك تم وضع وصف أكثر شمولية لتقنية النانو من قبل المبادرة الوطنية لتقنية النانو، والتي تعرف تقنية النانو على أنها معالجة المادة ذات بعد واحد على الأقل في الحجم بين 1 إلى 100 نانومتر.

يعكس هذا التعريف حقيقة أن تأثيرات ميكانيكا الكم مهمة في هذا النطاق من المجال الكمي، وبالتالي تبدل التعريف من هدف تكنولوجي مخصص إلى فئة بحثية تضم جميع أنواع البحوث والتقنيات التي تتعامل مع الخصائص الخاصة. ومن المادة التي تحدث تحت عتبة حجم معينة. ومن الشائع استخدام صيغة الجمع لتقنيات النانو للإشارة إلى مجموعة واسعة من الأبحاث والتطبيقات التي يتمثل موضوعها المشترك في حجمها.

نظرًا لتنوع التطبيقات المحتملة بما في ذلك التطبيقات الصناعية والعسكرية، استثمرت الحكومات مليارات الدولارات في أبحاث تكنولوجيا النانو. ومن خلال برنامجها الوطني لتقنية النانو استثمرت الولايات المتحدة 3.7 مليار دولار أمريكي. كما استثمر الاتحاد الأوروبي 1.2 مليار دولار واستثمرت اليابان 750 مليون دولار.

كما تُعد تقنية النانو المحددة بالحجم مجالًا واسعًا بشكل طبيعي، بما في ذلك تخصصات مختلفة من العلوم متنوعة مثل علوم السطح والكيمياء العضوية والبيولوجيا الجزيئية وفيزياء أشباه الموصلات والتصنيع الدقيق وما إلى ذلك. والفيزياء إلى الأساليب الحديثة تمامًا القائمة على التجميع الذاتي الجزيئي ، بدءًا من تطوير مواد جديدة ذات أبعاد نانوية إلى التحكم المباشر في المادة على المستوى الذري.

يتحدث العلماء حاليًا عن التأثير المستقبلي لتقنية النانو. حيث أن تقنية النانو قادرة على تطوير أدوات ومعدات جديدة في مجموعة متنوعة من المجالات مثل: الطب والإلكترونيات والمعدات البيولوجية وإنتاج الطاقة. ومن ناحية أخرى تثير تقنية النانو مخاوف مماثلة مع أي تقنية جديدة، بما في ذلك السمية والتأثير البيئي للمواد النانوية، وتأثيراتها على الاقتصاد العالمي، والنظريات في مجموعة متنوعة من يوم التدمير. كما أثارت هذه المخاوف أيضًا جدلًا بين مجموعات الدفاع المختلفة والحكومات حول ما إذا كانت تكنولوجيا النانو تتطلب أنظمة خاصة.

من هو مهندس تقنية النانو:

يسعى مهندس تكنولوجيا النانو إلى تعلم أشياء جديدة يمكن أن تغير وجه الصحة والعلوم والتكنولوجيا والبيئة على المستوى الجزيئي. حيث إنهم يختبرون الملوثات ويصنعون مساحيق لإثراء طعامنا وأدويتنا ودراسة أصغر أجزاء الحمض النووي. حيث يمكنهم حتى التلاعب بالخلايا والبروتينات والمواد الكيميائية الأخرى من داخل الجسم.

كما يأخذ مهندسو تقنية النانو الإمدادات والمواد المتقدمة ويحولونها إلى شيء جديد ومثير. وقد يحاولون جعل اختراعًا ثقيلًا يعمل بشكل أفضل مع وزن أقل؛ ممّا يجعل الجسم أكثر كفاءة. كما يمكنهم أيضًا إنشاء طرق جديدة ومحسنة لمراقبة البيئة، وتحسينها من خلال إنشاء طرق مبتكرة لاختبار الملوثات والملوثات في الهواء والأرض والمياه.

وقد يختار مهندسو تقنية النانو أيضًا العمل في المجال الطبي، وذلك لإنشاء أدوات جديدة يمكنها حل المشكلات على نطاق صغير مثل المستوى الجزيئي، وبالتالي تغيير وجه الطب إلى الأبد. سيخلق المشاركون في الأنظمة الحيوية طرقًا لتخزين أصغر كميات من الحمض النووي أو الأجزاء البيولوجية الأخرى للاختبار والتلاعب.

كما سيقوم مهندسو تقنية النانو الذين يعملون مع الإلكترونيات النانوية بإنشاء شرائح وبطاقات أصغر، وأكثر كفاءة وحتى أجزاء كمبيوتر أصغر لصنع منتجات يمكنها أن تفعل منتجات أكبر بكثير دون الكثير من النفايات الإلكترونية. وخلف الكواليس يجب أن يكون هؤلاء المهندسين جيدًا في الأعمال الورقية وكتابة الوصف التفصيلي. حيث إنهم مسؤولون عن كتابة تقارير مفصلة للغاية تصف النتائج التي توصلوا إليها في تجاربهم المحددة.

الوصف الوظيفي لمهندس تقنية النانو:

يُعرف أيضًا بمهندسي علم النانو ويعمل مهندسو تقنية النانو مع الجسيمات والمواد التي لا تستطيع العين المجردة رؤيتها. حيث يمكنهم العمل في مجالات مختلفة، والتعاون مع علماء وأطباء ومهندسين آخرين لتطوير منتجات أكثر متانة ومراعية للطاقة وأقل سمية.

حيث تشمل مسؤوليات مهندس النظم النانوية استخدام المعدات الدقيقة والتقنيات المتقدمة لتحديد وتركيب المواد النانوية، وإجراء البحوث حول النظم النانوية، وتوجيه المهندسين والعلماء الجدد وإعداد التقارير. حيث يجب أن يكون مستعدًا للدفاع عن بحثه وكتابة مقترحات تمويل مقنعة. ولتكون ناجحًا كمهندس تقنية نانو يجب أن تكون قادرًا على تحديد المشكلات، والتعاون مع الآخرين لإيجاد الحلول. والمرشحون المتميزون مكرسون للعلوم ولكنهم يدركون أيضًا الحفاظ على العالم الطبيعي.

مسؤوليات مهندس تقنية النانو:

• تحديد المشاكل أو نقاط الضعف في الأنظمة النانوية والأجهزة واستخدام تقنية النانو لحلها.

• معالجة وتركيب وتحليل المواد النانوية والجزيئات المجهرية باستخدام مجموعة من التقنيات والتقنيات الدقيقة.

• التعاون مع العلماء والمهندسين والأطباء والفنيين والمتخصصين في الصناعة لتطوير منتجات عالية الجودة وإدخال تحسينات على أنظمة النانو.

• إجراء البحوث في التطبيقات الهندسية وتقنية النانو والعلوم.

• تطوير النماذج وإجراء اختبارات ضمان الجودة.

• تقديم المشورة والتوجيه والإرشاد والإشراف على الفنيين والمهندسين والمحللين والعلماء الآخرين.

• استخدام برنامج لإنشاء صور عالية الدقة للمنتج النهائي وإجراء عمليات حسابية معقدة.

• تصميم الأجهزة النانوية والمواد النانوية والأنظمة النانوية باستخدام برنامج (CAD).

• تحسين التقنيات النانوية الحالية بحيث تكون قابلة للتحلل الحيوي وموفرة للطاقة وأقل سمية.

• مواكبة أحدث التطورات في تكنولوجيا النانو والهندسة وكتابة التقارير وتقديم النتائج إلى أصحاب المصلحة المعنيين.

المتطلبات الأساسية لمهندس تقنية النانو:

• شهادة في تخصص هندسي ذي صلة مع تخصص في تكنولوجيا النانو أو ما شابه ذلك.

• يفضل درجة الماجستير أو الدكتوراة.

• يوصى بتدريب مهني كامل أو خبرة عملية مع أنظمة النانو.

• اهتمام استثنائي بالتفاصيل ومهارات التفكير التحليلي والمثابرة.

• درجة عالية من النزاهة والمرونة.

• التفاني في الحفاظ على الموارد الطبيعية وتقليل البصمة الكربونية.

كم يمكن أن تكسب كمهندس تقنية النانو؟

اعتبارًا من 15 يوليو 2021 بلغ متوسط الأجر السنوي لمهندس تقنية النانو في الولايات المتحدة 96,923 دولارًا سنويًا. وفقط في حالة احتياجك إلى آلة حاسبة بسيطة للراتب يمكن أن تصل قيمتها إلى 46.60 دولارًا تقريبًا في الساعة. وهذا يعادل 1,864 دولارًا أمريكيًا في الأسبوع أو 8,077 دولارًا أمريكيًا في الشهر.

في حين أن (ZipRecruiter) ترى رواتب سنوية تصل إلى 169,500 دولار ومنخفضة تصل إلى 21 ألف دولار، فإن غالبية رواتب مهندس تقنية النانو تتراوح حاليًا بين 71 ألف دولار إلى 123,500 دولار مع أعلى رواتب يحققون 160 ألف دولار سنويًا في جميع أنحاء الولايات المتحدة. حيث يختلف متوسط الأجور لمهندس تقنية النانو اختلافًا كبيرًا بما يصل إلى 52،500 دولارًا أمريكيًا؛ ممّا يشير إلى أنه قد يكون هناك العديد من الفرص للتقدم وزيادة الأجور بناءً على مستوى المهارة والموقع وسنوات الخبرة.