Наноинженерия что это за специальность кем работать
Наноинженер
Наноинженер – специалист, занимающийся проведением исследований в сфере нанотехнологий, а также точных дисциплин (физика, химия, электроника, математика, иные). Основная цель наноинженерии – создание совершенно новых объектов и предметов, материалов, которые ранее в природе не существовали, но крайне необходимы человечеству. Кстати, в 2021 году центр профориентации ПрофГид разработал точный тест на профориентацию. Он сам расскажет вам, какие профессии вам подходят, даст заключение о вашем типе личности и интеллекте.
Краткое описание
Наноинженерия появилась не так давно, но уже стала одной из самых востребованных и перспективных наук. Российский кадровый рынок нуждается в наноинженерах, на данный момент сегменту требуется более 100 тыс. человек. Результаты деятельности наноинженеров в перспективе активно будут использоваться в сфере космических технологий, электроники, машиностроения, медицины. Крупные страны заинтересованы в быстрейшем развитии этой науки, позволяющей создавать детали, механизмы, материалы, органы, биоимпланты, роботов и иные технологии, о которых еще 50 лет назад человечество могло лишь мечтать.
Особенности профессии
Наноинженеры работают в благоустроенной лаборатории, эта сфера получает государственную поддержку: гранты, финансирование, лучшая техника для исследований, зарубежные командировки для обмена опытом, комплексное обучение. Они выполняют следующие задачи, перечень которых зависит от выбранной сферы и места работы:
Во время обучения наноинженеры получают фундаментальные знания об инженерной графике, математике, а также физике, химии, электронике, технологических процессах. Наноинженеры не только создают новые материалы или приборы, но и руководят научной группой, рассчитывают бюджет и выполняют иные виды управленческой деятельности. Поэтому дополнительно они изучают основы менеджмента, принцип работы производственного предприятия, экономику.
Плюсы и минусы профессии
Плюсы
Минусы
Важные личные качества
Наноинженеры – увлеченные люди, которые стремятся познавать мир, создавать что-то новое, работая на благо общества. В их характере преобладает скрупулезность, усидчивость, внимательность, точность, активность. Важны абстрактное мышление, творческий подход и коммуникабельность, умение руководить коллективом.
Обучение на наноинженера
Профессия только набирает популярность, но в лучших вузах России уже открыты факультеты, занимающиеся подготовкой экспертов в сфере наноинженерии. Сегодня доступно 4 профиля обучения:
Желая изучать эту науку, выбирайте направление подготовки «Наноинженерия» (код: 28.03.02). Для поступления необходимо сдавать ЕГЭ по следующим предметам:
В московских вузах проходной балл составляет 68-82, количество бюджетных мест колеблется в пределах 10-60 (зависит от учебного учреждения). В регионах требования по среднему баллу менее жесткие, ведь для поступления в ЮФУ необходимо набрать по предмету 55,3 баллов, в ИГАСУ – 43. Срок обучения (бакалавриат) составляет 4 года, формы – очная, заочная и очно-заочная. Рекомендуется пройти подготовку в магистратуре («Наноинженерия», код: 28.04.02), которую необходимо посещать в течение 2-х лет.
Творческие специальности в вузах — наноинженер или скромный технолог высокого уровня?
В России инженеров в области нанотехнологий готовит не более двадцати вузов. Почему наноинженеры — люди творческие и счастливые? Чем занимаются специалисты этого профиля? Как стать «наноинженером»? Можно ли поступить на бюджет и над чем придется экспериментировать?
Ответы вы найдете в статье Евгения Палкина, проректора по науке Российского нового университета (РосНОУ), где открылся прием на направление подготовки «Наноинженерия».
Что такое нанотехнологии?
Нанобъекты окружают нас повсюду. И экран, на который вы сейчас смотрите, в своем составе имеет наноструктуру, изменяющую свойства под воздействием электрического поля.
Считается, что нанообъект — это объект, имеющий наноразмеры — 10 в минус 9 степени метра. Размеры нанообъекта варьируются от единиц до нескольких сотен нанометров. Эти объекты имеют свойства, с одной стороны, отличные от классических химических веществ, ведь химические формулы пишутся для одной молекулы, а наноструктуры — это длинные молекулы, и их конфигурация в пространстве важна. С другой стороны, нанообъекты отличаются по свойствам и от макрообъектов, которые изучает механика сплошных сред.
Если представить, что человек — единица социальной структуры, то нанообъекты — это группы людей, состоящие из двух-трех человек, это семьи, это друзья, но не больше — не город и не государство. Также как и семьи, в обществе эти наноструктуры очень разнообразны, они отличаются и по природе и по свойствам. И если вы меняете размер нанообъектов, то и свойства материалов меняются.
Наноинженер — это технолог высокого уровня
В каждой отрасли прикладной химии и физики существуют специалисты в области технологии. В производственном секторе наноинженерными направлениями занимаются технологи очень высокого уровня. Это профессия на стыке химии, физики, математики. Наноинженерами они себя не называют, это скорее разъяснение для абитуриентов и их родителей — так проще сориентировать людей в направлении подготовки «Наноинженерия».
Действительно, наноинженеры — это скорее технологи, которые досконально знают все. Есть технологи, которые в классическом варианте в основном работают по рецептуре: если вы соблюдаете технологический режим, то обязательно получаете результат. Технолог очень высокого уровня по своему опыту знает, что если смешать определённые компоненты в определённой пропорции, то получится, например кока-кола. А современный наноинженер изменяет сами компоненты. И речь идёт не о коле, а об очень серьезных вещах, когда добавление «не того» может привести к кардинально иному результату.
Какой человек может стать хорошим наноинженером?
В основе наноинженерии всегда лежит эксперимент, поэтому стать хорошим наноинженером сможет лишь человек творческого склада. Творческие люди всегда ищут новое, делают предположения и пытаются их обосновать. Творчество наноинженеров заключается в поиске новых свойств объектов, новых закономерностей.
Интересно в нанотехнологиях будет любознательным людям, обладающим абстрактным мышлением. Хорошие перспективы и у ребят, увлеченных программированием, поскольку математическое моделирование сложных объектов играет здесь существенную роль. Аналитические способности, конечно, должны быть, но еще важней умение хорошо считать.
Кстати, первично профориентировать абитуриента можно, поняв, не отталкивает ли его математика или физика. Про химию мы не спрашиваем, поскольку химия обычно не является лидирующим школьным предметом, поэтому интерес и любовь к этой науке может воспитать далеко не каждый педагог.
В каких вузах готовят специалистов для наноиндустрии?
Для подготовки специалистов в области нанотехнологий требуется мощная экспериментальная база. Поэтому вузу «поднять» эту специальность крайне тяжело. Десятки миллионов рублей уходит на закупку и обслуживание высокотехнологичного лабораторного оборудования.
Всего около 20 вузов в России готовят студентов по направлению подготовки 280302 «Наноинженерия», семь из которых находятся в Москве. В направлении представлено несколько десятков профилей подготовки, ведь изучение наноматериалов — очень широкое поле для деятельности, нельзя изучить все — жизни не хватит.
В Российском новом университете подготовка студентов идет по профилю «Композиционные материалы». Это очень перспективная и интересная отрасль, где объекты состоят из различных по свойствам химических соединений или материалов, которые взаимодействуют друг с другом. Получается синергетический эффект, когда свойства одного и свойства другого объектов становятся новым свойством их объединения.
Композиционные материалы широко используются в современной промышленности. Применение нанотехнологий при разработке композитов уже привело к созданию конструкционных материалов, которые превосходят по ряду параметров традиционные, такие как стали и прочие металлические сплавы, металлокерамику, керамику.
Как выглядит учебный процесс на наноинженерных направлениях?
Программа обучения по направления «Наноинженерия» ориентирована на подготовку высококлассных специалистов и предполагает междисциплинарную форму. У студентов нужно сформировать знания и компетенции как по техническим, так и по фундаментальным естественнонаучным дисциплинам.
В основном преподаются физико-технические предметы, например, 4 часа в неделю отведено методам получения углеродных наноструктур. Фундаментальные знания студенты получат и по химии, которую в вузе можно будет изучить с нуля, если в школе это сделать не удалось. В учебном плане присутствует и иностранный язык. Это очень важно для высококлассного технолога, чтобы всегда быть в курсе новостей мирового научного сообщества и свободно коммуницировать с иностранными коллегами.
Лабораторные работы — отдельное и очень важное направление в жизни наших студентов. Именно здесь происходит основная творческая часть процесса обучения. Например, в РосНОУ есть лаборатория углеродных наноматериалов, где разработана уникальная технология синтеза углеродных нанотрубок с заданными свойствами — это нанотрубки Dealtom. Именно в этой лаборатории наши студенты будут знакомиться с технологиями получения углеродсодержащих наноструктур, участвовать в экспериментах по созданию новых наноструктур с уникальными свойствами.
Выпускные квалификационные работы будут выполняться в соответствии с профилем подготовки студентов. Объектами работ могут стать наноструктуры и наноструктурированные материалы, в том числе композитные; особенности применения наноматериалов в объектах техники, аналитические и технологические установки, предназначенные для разработки и производства продукции наноинженерии, разработка новых методов исследования физико-химических свойств наноструктур и наноструктурированных материалов, разработка технологий производства нанокомпозитов и наноструктур и так далее.
Как поступить на бюджет по направлению «наноинженерия»?
В 2019 году государство выделило РосНОУ 10 бюджетных мест по направлению «наноинженерия». Поступающим нужно предоставить результаты ЕГЭ по профильной математике, информатике и русскому языку. Абитуриенты, имеющие среднее профессиональное образование, имеют право поступать в РосНОУ по результатам вступительных испытаний в форме письменного тестирования по тем же предметам. Они будут участвовать в общем конкурсе на бюджетные места наравне с абитуриентами, поступающими по ЕГЭ.
Сколько наноинженеров нужно стране?
Глобальная экономика и постоянное развитие информационных технологий не позволяют спрогнозировать требуемое количество специалистов. Выход один — руководствоваться интересами человека, который хочет быть специалистом в данной области, который получает от удовольствие от этой деятельности. В наноинженерии работать, не любя эту профессию, нельзя. Именно поэтому многие технологи высокого класса — счастливые люди!
А если с нанотехнологиями не получится?
Наноинженер — это технолог, а специалистов в области технологий будут всегда носить на руках в реальной экономике, в реальном производстве. С таким образованием можно пойти куда угодно: хоть в медицину, хоть в социологию, хоть в менеджмент, хоть в руководство страны! Ведь у вас будет системное мышление, да еще и понимание того, что когда вы принимаете решение по одному, а потом по другому объекту, то взаимодействуя, они могут дать совершенно неожиданный результат.
А вообще, человек, который имеет стиль мышления, характерный для естествоиспытателей, не может быть не востребован на рынке.
Наноинженер
Наноробот, наносталь, нанобетон, нанотрубка, наноантенна, наноаккумуляторы и даже наноарт… В последнее время таких слов становится все больше. Чаще всего приставка «нано-» используется в наименованиях настолько крошечных предметов или веществ, что их размеры исчисляются в нанометрах (нм) – миллиардных долях метра. Например, в 2016 году учёные из Дрексельского университета смогли создать нанороботов размером с молекулу (менее 100 нм), которые благодаря действию электромагнитного поля способны развивать высокую скорость в венах человека и ускорить доставку лекарства до больного органа. ЖК-экраны, OLED-дисплеи и сенсорные экраны смартфонов и планшетов, новейшие микроскопы и пептидные косметические средства, жесткие диски и центральные процессоры – без нанотехнологий сложно представить современную жизнь. А саму научную область невозможно вообразить без ее главных действующих лиц – наноинженеров, создающих ничтожно малые предметы, которые не имеют аналогов в природе, но представляют колоссальное значение для человечества.
Чем занимается наноинженер
Наноинженерия – научно-практическая деятельность по созданию наноразмерных структур, использующая методы нанотехнологий. Наноинженер, таким образом, манипулирует отдельными атомами, молекулами и наночастицами с целью создания искусственного предмета для применения в различных областях: медицине и биологии, микроэлектронике и робототехнике, космических технологиях и машиностроении, пищевой и военной промышленности. В частности, он занимается следующими конкретными видами деятельности:
Какие качества необходимы наноинженеру
Наноинженерия существует на стыке различных научных областей: биологии, химии, физики, электроники, информатики. Поэтому глубокие теоретические познания в этих дисциплинах, пожалуй, центральное требование к начинающему наноинженеру. Помимо этого, ему необходимы и другие важные навыки:
Как и во многих профессиях, специалисту в наноинженерии требуются soft skills: внимательность, усидчивость, точность, активность, абстрактное мышление, коммуникабельность, умение руководить коллективом.
Где учиться на наноинженера
Несмотря на то что профессия наноинженера достаточно новая, в образовательной среде постепенно появляются соответствующие учебные курсы. Вот одни из лучших университетов, предлагающие программы по этой специальности:
Где работают наноинженеры
Независимо от многообразия направлений обучения данной специальности, на рынке труда ощущается острая нехватка специалистов в этой области. Квалифицированных наноинженеров с радостью приглашают на работу в медицинские лаборатории, российские и зарубежные компании, инновационные центры, исследовательские институты. Недостатка финансирования в наноразработках также не ощущается: это перспективное направление активно спонсируется как государственными учреждениями, так и частными организациями. Поэтому человек, решивший заниматься нанотехнологиями, при достаточных усилиях и терпении может вырасти из младшего научного сотрудника в руководителя крупной исследовательской лаборатории, двигающей науку вперед.
Профессия Наноинженер в России
Наноинженер – это специалист, занимающийся разработками в области нанотехнологий. Это инновационная отрасль знаний, объекты исследования которой имеют микроскопические размеры, в пределах нескольких единиц нанометра, что составляет 10-9 м. Наноинженер адаптирует теоретические исследования в этой области к практическому применению. Такие технологии позволяют производить микроэлектронику с уникальной архитектурой и высочайшей степенью интеграции. Специалист разрабатывает новые приборы, вычислительные устройства, интегральные схемы, а также предметы с программируемыми на молекулярном и атомарном уровне свойствами. В перспективе планируется изготовление нанороботов, средств производства и науки, которые будут способны произвести революцию во многих областях знаний, от медицины до космических исследований.
О профессии Наноинженера
Зарплаты: сколько получает Наноинженер *
Начинающий: 22000 в месяц
Опытный: 50000 в месяц
Профессионал: 80000 в месяц
Востребованность профессии
В настоящее время профессия наноинженера является новым, формирующимся видом деятельности. Представляется, что в среднесрочной перспективе такие специалисты станут необычайно востребованными и необходимыми сотрудниками многих компаний с самой разной специализацией. В нашей стране востребованность данной профессии пока еще относительно невелика. Компетенция и объем знаний, полученные при подготовке таких специалистов позволяют им вести научную и практическую деятельность как в научных институтах, так и на промышленных предприятиях.
Для кого подходит профессия
Наноинженер – это новая профессия, ориентированная на использование передовых достижений науки. Здесь важны неординарность мышления и возможность нестандартно мыслить.
Профессия подходит тем, кто:
Карьера
В настоящее время исследования в области нанотехнологий ведутся лишь в рамках передовых научных центров. Широкого применения эта профессия пока не получила. Основные исследования проводятся в зарубежных инновационных компаниях. Отечественные разработки ограничены и невелики по объемам. Талантливые специалисты в этой отрасли могут рассчитывать на признание и успех. Карьерные перспективы пока неопределенны. Однако очевидно, что уже в среднесрочной перспективе квалифицированный наноинженер может рассчитывать на отличные позиции в рамках научной лаборатории или инновационной компании с профильным видом деятельности.
Обязанности
При ведении профессиональной деятельности наноинженер выполняет такие обязанности как:
Специальность «наноинженерия» – 28.04.02
Чем занимаются выпускники
Закончившие одну из программ направления магистры становятся инженерами или наноспециалистами. Они занимаются изготовлением наноструктурированных объектов (состоящих из наночастиц и компонентов) и разработкой инновационных нанотехнологий.
Выпускники работают с системами, элементами, приборами различного назначения, создаваемыми на базе наноматериалов или с их использованием. Магистры занимают должности в сферах энергетики, навигации, медицины, науки, экологии, ракетостроения и в других областях.
Навыки
Паспорт компетенций выпускников специальности «наноинженерия» включает общие и профильные навыки, необходимые в будущей работе. Магистры умеют:
Магистры должны хорошо знать техническую сторону создания наноматериалов, объектов, изделий и сопровождать их производство на всех стадиях.
Дисциплины
Обязательная теоретическая часть включает общие модули – иностранный язык, философию, методологию, нанотехнологическое оборудование, автоматизацию производственных процессов, моделирование. Профильные дисциплины соответствуют выбранной рабочей программе и дают узкоспециализированные знания. Студенты могут изучать:
Практика
Магистранты проходят учебную и производственную практики в лабораториях университета и на базе предприятий – научных центров, исследовательских институтов, коммерческих и государственных компаний, занимающихся наноразработками. Стажировка может стать началом карьеры. Возможно прохождение практики за рубежом (узнавайте в приемной комиссии вуза, с какими организациями сотрудничает университет).
Магистранты отрабатывают прикладные навыки, учатся выполнять служебные обязанности и проводят исследования. На их основе пишется НИР. Завершается обучение государственной аттестацией – сдачей итогового экзамена и защитой выпускной квалификационной работы.
Куда пойти учиться
Выучиться на наноинженера предлагают технические вузы страны. Примеры учебных заведений для поступления:
Стоимость обучения: 100–320 тысяч рублей в год.
Какие экзамены нужны для поступления
Комплексный вступительный экзамен проводится в форме письменного теста или собеседования. Абитуриент отвечает на вопросы, касающиеся следующих тем:
Список вопросов и программу вступительных испытаний можно скачать на сайте интересующего вуза или узнать в приемной комиссии.
Программы
Образовательные программы дают знания и квалификацию в области нанотехнологий различного назначения. Примеры профилей:
Формы обучения
По государственному стандарту студенты могут пройти магистерскую программу в одной из трех форм обучения. Очный курс длится два года. Учащимся очно-заочно и заочно дополнительно дается от трех до шести месяцев. В учебный срок входят теоретические модули, практика, экзамены, каникулы, защита. Общий объем программы вне зависимости от выбранной формы составляет 120 зачетных единиц.
Кем работать
Магистры работают в инновационных центрах, НИИ, научных лабораториях. Обычно выпускники устраиваются нанотехнологами, лаборантами, инженерами. Со временем можно вырасти до руководителя проекта. Также студенты становятся преподавателями или предпринимателями – воплощают собственные идеи внутри страны или за рубежом.