Нанонауки и нанотехнология

Какво общо могат да имат компютърен харддиск, слънцезащитен крем с висок защитен фактор и трудно замърсяващи се повърхности? Въпреки че в основата си са напълно различни, ги обединява нещо решаващо: направата им с помощта на знания от един свят, невидим за човешкото око и въображение – нанотехнологията (нанос – от гр. Джудже).

stock-photo-background-concept-wordcloud-illustration-of-nanotechnology-glowing-light-76352191

Кратка характеристика на специалността

Нанотехнологията е събирателно понятие за една богата палитра от технологии, които чрез най-различни методи се занимават с анализ и преработка на материали, имащи едно общо нещо: размерът им е от един до сто нанометъра (един нанометър = една милиардна от метъра). Нанотехнологията е област, в която квантовата физика играе важна роля.

Основно има два метода за произвеждане на наночастици – чрез получаването им от раздробени подходящи изходни части („от горе надолу“) или чрез изграждането им от атоми и молекули („от долу нагоре“).

Казано по прост начин, нанотехнологията се възползва от това, че материалите и структурите, на базатаDictionary Series - Science: nanotechnology на малкия размер на отделните си съставни части („наноскала“), могат да доведат до нови и подобрени свойства на продукта. Следователно от градивните частици на природата – атоми и молекули – човек може да създава такива подобрени продукти. Примери за това са по-голямата твърдост и здравина на материалите, самопочистващите свойства на повърхности и др. Успехът зависи от това, доколкото е възможно, да се усвоят чрез наблюдение и заимстват процесите от природата, протичащи от милиони години в живата и неживата природа.

Въз основа на това може би не чак толкова просто описание все пак се забелязва, че са нужни знания и умения в няколко области като биология, химия, информатика, медицина, физика и материалознание, за да се създават наноструктури. Познанията на нанотехнологията намират приложение не само в една област, а в голяма част от научните и технологичните среди:

Така например в сферата на наноматериалите се създават нови материали и се подобряват свойствата на веществата (предимно при повърхности). Устойчивите на драскотини покрития на стъкла и прозорци, противопожарните материали в строителството, свойствата на лепилата да изсъхват за секунди – това са само малка част от възможностите за приложение на тези знания.

В нанохимията се проучват и използват химични системи, които могат да се използват като катализатори в химичната индустрия или да правят възможен насочения транспорт на вещества в клетката на различни лекарства например.

В наноелектрониката се разработват на атомно равнище електронни и оптоелектронни градивни материали с нови свойства, които правят информационните системи много по-малки и по-мощни.

Наноаналитиката пък предоставя методи и инструменти, чрез които да се разберат и овладеят процесите в нанообластта.

???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

Нанотехнологията се счита за изследователска област и сфера на приложение с най-големи шансове за развитие сред модерните науки и се отличава с високо темпо на иновация. Между 50.000 и 100.000 работни места в Германия зависят пряко или косвено от нанотехнологията. Очаква се до края на 2015 година почти всяка област на индустрията да бъде повлияна от нанотехнологията. Според сведения на министерството на образованието и науката Германия е на първо място в Европа в областта на нанонауката. Вмомента около 740 предприятия в цялата страна се занимават с нанотехнология.

Възможности за работа

Работни места се отварят предимно в предприятия и институции, които изследват методите на нанотехнологията, създават или използват такива. Към тях се отнасят заедно с химичната индустрия и областите на информационните технологии, биотехнологията, фармацията, машиностроенето, медицинската техника, гентехниката, енергетиката и производството на полупроводници. Също така към тях се отнасят и научноизследователски институти и университети и агенциите за защита на околната среда.

Обучение във висшите учебни заведения

Практикическa дейност:

Пратиката може да обхваща предварителна няколкоседмична практика преди започване на висшето образование и/или от 10- до 12-седмична индустриална практика по време на обучението.

Следване:

Oбучението може да съдържа инженерни компоненти, да се задълбочи в материалознанието или да се фокусира върху физиката.

В бакалавърската програма се предават основните знания по математика, експериментална и теоретична физика и химия, както и знания от инженерната наука и нанотехнологията.

В модулите по инженерство и материалознание студентите имат възможността да получат по-задълболчени знания по специалността в избрана от тях област на приложение (енергетика, електроника, биофизика) както и сфера на технологиите (материалознание, технология на наноструктурите, градивни елементи) . Практиката, лабораторната работа и екскурзиите с научна цел събарят преградата между теоретичните знания и използването на тези знания в индустрията.

can-stock-photo_csp11718066

Превод: Наталия Николова

Прочети оригиналната статия на немски тук.

Още от категория Естествени науки:

Биохимия, МатематикаБиологияФизика и астрономия

Advertisements

Вашият коментар

Попълнете полетата по-долу или кликнете върху икона, за да влезете:

WordPress.com лого

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Промяна )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Промяна )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Промяна )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Промяна )

Connecting to %s