Творческие специальности в вузах

Ольга Гусельникова. О работе наноинженера и разработках в медицине

– Чем вы занимаетесь? – Я инженер в области нанотехнологий, разработок сенсоров и создания «умных» полимеров.

– Что такое нанотехнологии? – Можно сказать, что нанотехнология — это наука, которая изучает свойства наноразмерных (в одном миллиметре содержится один миллиард нанометров — прим. сайта) материалов, таких как металлы, полимеры и другие. Интерес исследователей сосредоточен на частицах именно такого размера потому, что при переходе от макро- до наноразмерного уровня свойства материалов сильно меняются. И применение этих свойств можно найти в различных областях: медицине, электронике, строительстве и т.д.

– Над чем именно вы работаете? – Во-первых, я разрабатываю сенсоры на основе поверхностного усиленного плазмонного резонанса для обнаружения следовых количеств тяжелых металлов, маркеров (признаков — прим. сайта) различных заболеваний, в том числе и онкологических, а также вредных веществ. Во-вторых, я занимаюсь модификацией полимерных материалов для создания биоимплантов (биосовместимых медицинских изделий, которые можно вживлять в человеческий организм для замены поврежденных частей тела — прим. сайта).

– Что входит в ваши обязанности? – Мою работу можно разделить на несколько частей. Первый этап — творческий. Приходится применять фантазию и хорошенько поразмыслить, чтобы придумать интересное направление для работы. Следующий этап — непосредственно работа на оборудовании, проведение различных анализов и измерений. После этого я обрабатываю результаты. Завершающим этапом идет написание статьи и ее подача в научный журнал. Кроме того, периодически я езжу на стажировки и научные конференции.

– Для чего нужны сенсоры, которые вы создаете, и как они работают? – Это сенсоры на основе рамановской спектроскопии — одного из оптических методов обнаружения органических и неорганических соединений. Сенсор представляет собой частицы благородных металлов (золото, серебро, могут быть использованы также медь и алюминий), нанесенные на подложку с последующей ее модификацией. К примеру, чтобы обнаружить опухоль, мы наносим на наночастицы соответствующие лиганды — соединения, которые могут избирательно связываться с маркером заболевания, присутствующем в крови или слюне человека.

– Как используют нанотехнологии при создании имплантов? – Сегодня активно развивается 3D-печать имплантов органов, однако перед учеными и медиками встает проблема совместимости: зачастую вживленный имплант отторгается. Я же пытаюсь эту проблему решить: изучаю свойства поверхностей различных имплантов, подбираю материалы и методы обработки, чтобы при вживлении организм не отторгал замену.

– Какие еще есть перспективные направления исследования в области нанотехнологий? – Сейчас очень актуальна разработка одежды с встроенными в нее датчиками, представляющими собой наночастицы металлов и других материалов. Такие датчики могут снимать различные биологические показатели, по которым можно судить о самочувствии человека. Также весьма актуальна разработка супергидрофобных покрытий, т.е. покрытий, отталкивающих воду. Такие покрытия, к примеру, нужны на производстве различных приборов или для облегчения обработки самолетов. Например, чтобы в дождливую погоду капельки воды не оставались на машинном стекле и не ухудшали видимость, а быстро скатывались.

Профессия: специалист-нанотехнолог

Нанотехнологии приближают светлое будущее человечества. И только специалисты помогут его достичь. Нанотехнологи – ученые и производственники, способные работать с мельчайшими частицами – атомами и молекулами. Кто же они такие и как у них это получается? Все о перспективах, сути и истории профессии.

Нанотехнологи изучают различные материалы на уровне атомов и молекул. При помощи полученных знаний они способны передвигать их, собирать из них шестеренки, микросхемы и другие объекты микроскопического размера – всего лишь 100 нанометров и меньше.

К слову, один нанометр – это одна миллиардная метра. Кроме того, эти ученые способны создавать новые частицы, например, нанотрубки в 50 раз тоньше, легче и прочнее стали, и делать из них материалы. Преимущественно нанотехнологи работают в различных научно-исследовательских центрах, институтах по профилю и на производстве.

Нанотехнологи изучают различные материалы на уровне атомов и молекул, фото WEB

Впервые о нанотехнологиях заговорили в 1974 году – название появилось благодаря японскому физику Норио Танигути. Он считал, что это – процесс создания полупроводниковых структур с соблюдением точности порядка одного нанометра.

Чуть позже термин «нанотехнологии», расшифровка которого уже больше походит на современный вариант, предложил американский инженер Эрик Дрекслер. Именно он считается отцом нанотехнологий, так как одним из первых начал разрабатывать проекты с их применением.

Эрик Дрекслер считается отцом нанотехнологий, фото WEB

Основные направления профессии охватывают все фундаментальные науки. Инженер может специализироваться на химии, физике, медицине и так далее. В каких сферах чаще всего работают молодые специалисты:

• наномедицина и химия,
• наноматериалы,
• нанотехнологии в электронике,
• робототехника.

Сегодня в России ведется подготовка по специальностям «Нанотехнологии в электронике», «Нанотехнологии и микросистемная техника», «Наноматериалы».

Живо утверждение, что нанотехнологии – избавление от голода и болезней для человечества. И это не такая уж и ложь. С помощью этих технологий уже разработана методика лечения злокачественных опухолей взамен традиционной химиотерапии, способы восстановления поврежденных клеток организма в результате каких-либо болезней и так далее.

Уже разработана методика лечения злокачественных опухолей, фото WEB

Применение нанотехнологий планируется и в космонавтике. Например, существует проект, согласно которому мельчайшие наноспутники отправятся к старым орбитальным аппаратам, чтобы встроиться внутрь них и подарить им новую жизнь.

В 2007 году президент РФ Владимир Путин назвал нанотехнологии наиболее приоритетным направлением, в котором должны развиваться наука и техника. С этого момента начались постепенные сдвиги в развитии нанотехнологий в России.

Наноспутники активно используются в космонавтике, фото WEB

Сейчас эта научная отрасль фигурирует в большом количестве сфер общественной жизни. Медицина, новые технологии, производство – везде применяются нанообъекты. Дальнейшее развитие основных отраслей науки и техники, а также государственная поддержка нанотехнологий в течение ближайших нескольких лет создадут большое количество рабочих мест.

Чтобы получить эту престижную профессию, необходимо выучиться на соответствующем факультете. Минимальный срок обучения – 4 года (бакалавриат). Сегодня подготовку специалистов-нанотехнологов проводят в более чем 100 ВУЗах России. Среди них – РХТУ им. Д. И. Менделеева, МГТУ им. Н. Э. Баумана и другие известные университеты.

Купола в «Райском саду» Великобритании обтянуты специальной фольгой, фото WEB

Обучение проводится на базе 11 классов или уже имеющегося высшего образования. Выпускникам школ придется сдавать следующие предметы на ЕГЭ:

• русский язык,
• профильная математика,
• химия,
• физика,
• биология.

Последние три экзамена – в зависимости от отрасли применения нанотехнологий, к которой подготавливает конкретный университет. Например, для направления «Электроника и наноэлектроника» в НИЯУ МИФИ придется сдавать физику, а для поступления на специальность «Наноинженерия» в РХТУ имени Менделеева пригодится химия.

Анастасия Ангерер, Россия, Москва

Здесь может быть Ваша реклама!

АСИЯ

Новая звезда российской поп-сцены рвётся на вершины музыкальных чартов

Хроники MIA BOYKA

Где живут феи, как приручить пуму и как отмечать знаковые события? Знает MIA BOYKA!

Белое или чёрное?

ERSHOV раскроет вашу тёмную сторону через новый мерч от Black Star Wear

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.

В других странах

Именно поэтому ощущается отток грамотных специалистов из России в западные страны.

Германия

В стране наметилась серьезная нехватка ИТР, особенно сильно это заметно в сфере нанотехнологий.

Годовое жалованье научных работников (в евро):

• минимальный оклад – 48000;
• средняя выручка – 65800;
• профессионалам с опытом работы от 2-х лет платят 83000.

США

Стипендия аспиранта в американском университете – до $2000 в месяц .

При этом, его обеспечивают медицинской страховкой и недорогим жильем из фонда учреждения.

Заработок профессора в престижном ВУЗе может превышать $200 тыс. в год .

Обучение и перспективы

Получить образование по специальности, связанной с нанотехнологиями можно в технических ВУЗах.

В России стоимость обучения варьируется в зависимости от престижности учебного заведения в пределах между 179 тыс. руб. ($3141) и 210 тыс. руб. ($3684) .

Инженеры нанотехнологий разрабатывают научные подходы к открытиям в материаловедении и микроэлектронике.

Эти исследования помогут значительно продлить жизнь каждого человека.

Профессионалы станут первооткрывателями в этой отрасли, их ждут фантастические открытия и перспективы.

Необходимые качества характера

Прежде всего, инженер нанотехнологий, должен обладать высоким интеллектуальным потенциалом.

В его работе помогут:

• математическая память;
• технический склад ума;
• умение концентрироваться;
• самоорганизованность;
• усидчивость и терпеливость;
• любознательность, стремление к познаниям;
• ответственность и аккуратность;
• железная логика.

Работа в ООО ТСЗП

Требуется инженер нанотехнолог с полной занятостью.

• изучение научной литературы по теме исследования;
• организация и проведение испытаний;
• изучение и фиксирование результатов;
• составление документации;
• навыки работы с оборудованием;
• внедрение новых технологий.

Требования к соискателю:

• высшее техническое образование;
• приветствуется наличие ученой степени;
• специализация – материаловедение, нанотехнологии; металлургия;
• знание нормативов и стандартов;
• знание методов испытаний различных покрытий;
• английский язык для технической литературы.

Рекрутинговое агентство

Приглашает научных сотрудников для работы в Московских лабораториях.

• кандидатская степень по химии, физике, нанотехнологиям;
• опубликованные в научных журналах статьи по версии WebofScierce;
• опыт лабораторных исследований.

Нанотехнолог

Изобретение мощных микроскопов и измерительных инструментов в XX веке позволило ученым изучать частницы, ранее абсолютно недоступные человеческому глазу. И если в начале столетия речь ещё шла о микроизмерениях (одна тысячная одного миллиметра), то уже к середине – о нано- (одна миллионная миллиметра) и пико- (одна миллиардная миллиметра) величинах. Изучать свойства наночастиц и заниматься разработкой материалов на их основе – задача нанотехнолога.

Обязанности и требования

Работа с наночастицами относится к одной из самых сложных отраслей на стыке науки и техники. От нанотехнолога требуются глубокие познания в области физики и химии, в особенности разделов, касающихся структур и свойств молекул и атомов. Но данными дисциплинами компетенция нанотехнолога не ограничивается. Если он занимается разработкой материалов и технологических решений для вычислительной техники (например, для микропроцессоров), то он должен хорошо разбираться в информационных технологиях и принципах работы компьютерного «железа». Если же он занят в фармакологии или мединдустрии, ему не обойтись без познаний в области биологии и человеческой физиологии.

С одной стороны, нанотехнологии – бурно развивающаяся сфера, требующая от исследователя креативного подхода вкупе с практической сметкой и ориентацией на дальнейшую коммерциализацию разработки. С другой, работа нанотехнолога требует максимальной аккуратности, нередко даже педантичности, поскольку ему приходится иметь дело с весьма тонкими, во всех смыслах, материями.

Трудоустройство

Нанотехнологическая индустрия на сегодняшний день относительно невелика (по приблизительным оценкам, во всем мире в ней трудятся около двух миллионов человек), но она растет с каждым годом. Нанотехнологи работают в самых разных государственных и частных компаниях – фармацевтических, сельскохозяйственных, космических, технологических и др. Нередко эти компании или их подразделения имеют собственные исследовательские центры и институты.

Образование

Для того чтобы попасть в нанотехнологическую индустрию, необходимо получить профильное высшее образование. Традиционная траектория: бакалавриат в области химии или физики, далее – специализированная магистратура в области материаловедения или нанофизики. Наиболее престижные российские университеты, готовящие специалистов подобного профиля, – Московский физико-технический институт, Университет ИТМО, НИУ Московский институт электронной техники и другие.

Другие профессии из данной тематической группы

• Социолог
• Египтолог
• Этнограф
• Религиовед
• Орнитолог
• Конструктор
• Микробиолог
• Ботаник
• Вирусолог
• Химик
• Генный инженер
• Наноинженер
• Политтехнолог
• Палеонтолог
• Математик
• Востоковед
• Искусствовед
• Философ
• Астроном
• Биоинженер
• Почвовед
• Эколог
• Библиограф
• Историк
• Биолог
• Культуролог
• Лингвист
• Ихтиолог
• Метеоролог
• Архивариус
• Геолог
• Политолог
• Археолог
• Биохимик

Вернуться к списку профессий

Учебный процесс

Учебный процесс направлен на формирование у студентов широкого круга знаний и компетенций. Данное междисциплинарное направление подготовки кадров формирует знания как по специализированным техническим, так и по фундаментальным естественнонаучным дисциплинам (физика, химия, математика). Программа обучения состоит из набора дисциплин базовой части, обязательных к освоению, и набора дисциплин по выбору студентов, определяющих более узкую профессиональную специализацию. Обучение ориентировано на профессиональное образование в области проектирования, диагностики, оптимизации изделий, изготовленных на основе наноструктур, а также технологических процессов их изготовления. В центре внимания программы основные тенденции развития современной науки наноинженерии и нанотехнологий, современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий. Студенты изучают такие дисциплины, как «Введение в нанотехнологии и микросистемную технику», «Основы физики твердого тела в наноинженерии», «Материалы для наноструктур», «Метрология, стандартизация и технические измерения», «Квантовая электроника», «Физические основы микро- и наноэлектроники», «Системы автоматизированного проектирования наноструктур и систем на их основе», «Технологии производства гетероструктурных покрытий». Студенты имеют возможность общаться с известными российскими и зарубежными учеными, принимают участие в российских и зарубежных конференциях, что повышает их профессиональный потенциал и научный кругозор, делает их востребованными на рынке труда.

Особенности профессии нанотехнолога

В обязанности этого специалиста входит создание структурированных материалов с заданными свойствами. Так как для работы требуются крайне малые размеры элементов, специалисты используют электронные микроскопы и специальную компьютерную технику.

Эта профессия совмещает в себе несколько специальностей, наук и техник

. Популярность она обрела по причине развития науки, так как теперь человек может позволить вмешиваться в структуру вещества не только на уровне клетки или ДНК, а на уровне атомов.

Это дает возможность создавать очень точно выверенные структуры, которые можно использовать для более качественного изучения в различных областях.

Особенности профессии

Нанотехнологи создают новые материалы с чётко заданной атомарной структурой. Контролируемые манипуляции отдельными молекулами и атомами для «сборки» таких материалов – это и есть нанотехнология.

Работа с мельчайшими элементами возможна, благодаря мощным электронным микроскопам высокого разрешения. Таким, как сканирующий атомно-силовой микроскоп (АСМ), растровый электронный микроскоп (РЭМ).

К нанотехнологиям относят также разработку и создание электронных схем, основанных на элементах  размером с молекулу или атом. Разработку роботов (наномашин, нанороботов) размером с молекулу. А также методы исследования таких объектов.

Таким образом, нанотехнология — междисциплинарная область, находящаяся на стыке науки (фундаментальной и прикладной) и техники.

Почему это направление стало таким актуальным в последнее время? Дело в том, что нанотехнология — это наиболее глубинное и направленное вмешательство в материю на сегодняшний день. Это качественно новый уровень точности.

Принцип создания наноматериалов (манипуляции отдельными атомами) позволяет получать такие свойства, которых невозможно добиться традиционным способом. Потому что традиционный способ (проведение химических реакций) — это работа с порциями вещества, состоящими из миллиардов атомов.

Словарь

Наноматериал — материал, состоящий из структурных элементов,  размеры которых (хотя бы в одном измерении) не превышают 100 нм.

Наносистемная техника — системы и устройства, созданные на основе наноматериалов и нанотехнологий.

Наноиндустрия — производство на основе нанотехнологий.

Нанобактерии — органо-минеральные структуры (30—200 нм), способные к самостоятельному размножению.

История

Термин «нанотехнологии» первым начал использовать японский физик Норио Танигучи в 1974 году, обозначая им создание материалов с нанометровой точностью.

Однако отцом нанотехнологий считается американский учёный Ким Эрик Дрекслер, который начал свою работу в этой области в 1970-х годах (тогда он разрабатывал солнечные батареи на основе нанотехнологий). Он автор теории создания молекулярных нанороботов, нанотехнологического механосинтеза.

В 1992 году Дрекслер выступил перед комиссией Конгресса США с докладом, в котором описал, как именно нанотехнологии должны преобразить мир. По его мнению, они должны избавить мир от голода и болезней, а также уберечь от экологической катастрофы, т.к. всё, что нужно человечеству, можно сделать с помощью нанороботов из атомов и молекул почвы, воздуха и песка.

Но у нанотехнологий есть и тёмная сторона. Об этом говорит и сам Декслер. Ему принадлежит концепция конца света от «серой слизи», т.е. неуправляемых саморазмножающихся нанороботов, которые могут поглотить жизнь на Земле.

Перспективы профессии

Искусственный фагоцит сможет уничтожать чужеродные бактерии и вирусы.

В утверждении, что нанотехнологи избавят человечество от голода и болезней, почти нет преувеличения. Например, ученые уже разработали методики лечения злокачественных опухолей с помощью нанополимеров, которые доставляют  большие дозы лекарства напрямую в раковые клетки. У этого метода гораздо меньше побочных эффектов, чем у традиционной химиотерапии.

Разработали способы восстановления клеток организма (нанопластырь для восстановления миокарда, повреждённого инфарктом, и пр.). Таких примеров очень много. Попытки использовать нанотехнологи для лечения предпринимают и в России. Предприятие «Нанокор» в Томске в 2012 году начинает разрабатывать технологию использования биоактивных наночастиц для лечения атеросклеротических бляшек в кровеносных сосудах.

Миниатюрные технологии нужны не только в медицине. Например, американские военные планируют в 2015 году запустить в космос наноспутники, которые отправятся к отработавшим свой срок орбитальным аппаратам, встроятся в их системы управления и таким образом дадут списанным спутникам новую жизнь. Энергию они будут получать от солнечных батарей старых спутников.

Теперь уже очевидно, что нанотехнологии — это новые возможности для бизнеса и конкуренции. Сегодня отрасль развивается стремительно. По мнению европейских экспертов, в 2010—2015 гг. во всём мире (включая Европу, Японию, Китай, США и Россию) в ней будут работать  больше 2 000 000 специалистов.

В России за развитие нанотехнологий отвечает «Российская корпорация нанотехнологий» (РосНа-ноТех). Уже ближайшие годы профессия специалист по нанотехнологиям должна стать одной из самых востребованных профессий в России.

Обязанности

В первую очередь у работника должно быть высшие профильное образование, превосходные знания по биологии, физике, химии и генетике, владение иностранными языками и умение работать с компьютерной техникой.

Главная задача специалиста – разработка современных технологий в биологии и медицине для решения проблем охраны здоровья. Специалист обязан работать над способами изменения свойств живых организмом, разработкой искусственных органов, разработкой генно-модифицированных организмов. Специалист обязан относится к своей работе ответственно, ведь от этого зависит жизнь и здоровье людей. Биоинженер занимается разработкой новых лекарственных препаратов.

Благодаря их стараниям появились такие лекарства, как инсулин, гормон человеческого роста, интерферон, вакцина против гепатита B. Дополнительно специалист должен заниматься синтезом эффективных биокатализаторов, применяемых в промышленности, созданием микроорганизмов, способствующих оперативной утилизации отходов.

В спектр должностных обязанностей также входит:

• генная селекция продуктов питания;
• планирование рабочего процесса;
• наблюдения за подопытными объектами;
• фиксация полученных в ходе эксперимента данных и дальнейшая их обработка;
• подготовка нужных материалов и технического оснащения;
• соблюдения правил ТБ на рабочем месте.

Материалы для участников

Что нужно знать

• Физика: электричество: проводимость, полупроводники, диоды.
• Оптика: электромагнитная природа света, нелинейная оптика.
• Химия: неорганическая, органическая, коллоидная и физическая химия.
• Биохимия: строение белка, химические свойства аминокислот.
• Молекулярная биология: антитела, селективное взаимодействие «антиген-антитело».
• Цитология: строение клетки.

Hard skills

• Базовые представления о работе в химической и биологической лабораториях, в том числе с использованием специальных приспособлений и оборудования (автоматических дозаторов, колбонагревателей, магнитных мешалок, центрифуг, оптического спектрометра в режиме поглощения и люминесценции, аналитических весов, холодильников).
• Ведение лабораторного журнала.
• Решение расчетных химических задач.

Soft skills

• Чтение и понимание инструкций, научных статей и учебно-методических материалов.
• Работа в команде, распределение обязанностей внутри команды.
• Соблюдение техники безопасности в лаборатории.

Рекомендации от разработчиков

Современная наука базируется на обмене знаниями с помощью научных статей. Мы рекомендуем не ограничиваться предлагаемыми по ходу профиля учебно-методическими материалами, но и самостоятельно изучать тему более глубоко, читая научные статьи. Если у вас возникают вопросы по прочитанному, вы всегда можете написать нам на электронную почту, разработчики постараются ответить вам на них. Специально для вас создано сообщество для участников, наставников и интересующихся: https://vk.com/onti_nano_and_nano

В сообществе вы можете задавать интересующие вас вопросы о профиле и обмениваться ссылками на интересные и полезные материалы по тематике профиля.

Профильные материалы для подготовки

• Список тем и компетенций для подготовки к отборочным этапам и финалу профиля
• Сборник 2016/17
• Сборник 2017/18
• Сборник 2018/19
• Задания всех этапов профиля «Современные структуры и материалы» 2017
• Хакатон Наносистемы и наноинженерия — 2019
• Видеолекция «Перовскитные квантовые точки»
• Видеолекция «Современные структуры и материалы. Лекция №1»
• Видеолекция «Новые структуры и материалы. Лекция №2»
• Видеолекция о биологическом и медицинском применении квантовых точек в рамках подготовки финалистов профиля
• Статья о применении квантовых точек в биологии и медицине
• Статья «Размерный эффект»
• Статья о наносенсорах на основе квантовых точек
• Статья «Насыщенные, ненасыщенные, пересыщенные растворы»
• Обзорная практико-ориентированная статья о применении квантовых точек в биологии
• Подробная обзорная статья о синтезе квантовых точек, получении их биоконъюгатов и дальнейшем применении (на англ. языке)
• Статья «Биоконъюгированные квантовые точки для мультиплексной и количественной иммуногистохимии» (англ.)
• Статья «Разработка поверхностных лигандов полупроводниковых квантовых точек для хемосенсорных и биологических применений» (англ.)
• Мошников В.А., Александрова О.А. (ред.) Наночастицы, наносистемы и их применение. Ч.1. Коллоидные квантовые точки
• Методы синтеза наночастиц, коллоидные методы синтеза – лекция для подготовки к финалу профиля «Современные структуры и материалы» 2017
• Справка по VR-подготовке. Наносистемы и наноинженерия — 2019
• Курс «Квантовые точки: синтез, свойства, применение» (PDF)

Вузы, обучающие данной специальности

Хоть и звучит название специальности достаточно непривычно, но распространение она имеет обширное по всей России. Специалистов высокого уровня в данной сфере катастрофически не хватает, а потребность в них постоянно растет. Только в Москве высших учебных заведений с данным направлением целых семь штук. А по всей России их количество приближается к семидесяти. Это и машиностроительный университет, и институт инновационной торговли и предпринимательства, технический, технологический, институт управления и так далее. Выбор достаточно обширен. Срок обучения бакалавра при очном образовании составляет 4 года, при заочном, вечернем и смешанном — 5 лет. Для абитуриентов предусмотрены вступительные экзамены по предметам: русский язык, математика и физика или информатика.

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:

• планировать и проводить исследования;
• решать инновационные проблемы;
• совершенствовать объекты деятельности;
• проектировать новые изделия на основе наноматериалов;
• моделировать технологические процессы;
• обучать производственный персонал;
• контролировать процесс создания продукции;
• проводить экономические расчеты;
• составлять технические задания;
• осуществлять экспертизу.

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:

• методы исследования и моделирования нанообъектов;
• проектирование нанотехнологического оборудования;
• основы предпринимательства;
• организационно-экономическое проектирование инновационных процессов в наноинженерии;
• термодинамику наносистем;
• нанотехнологии в производстве автоэлектроники;
• физическую химию неравновесных систем;
• микроэлектромеханические устройства.

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.

Преимущества и недостатки профессии

Как и любая другая профессия, множество недостатков и преимуществ содержит в себе и программная инженерия. Что это за профессия? Открытие системы, которая получила соответствующее наименование, произошло совсем недавно. И все же, основные плюсы и минусы рассматриваемой специальности очень четко можно проследить уже сейчас. О том, чего же все-таки больше — преимуществ или недостатков, будет рассказано далее.

Стоит начать с преимуществ профессии. К ним относятся:

• Хорошая заработная плата. Конечно же, все зависит от предприятия, региона, и даже государства. Например, в европейских странах качественный специалист в сфере программной инженерии получает около 10 тыс. $, в России — от 25 тыс. до 60 тыс. рублей.
• Высокая востребованность. Как минимум, на протяжении еще пары десятков лет сфера программной инженерии останется очень востребованной. Выпускники ВУЗов смогут с легкостью найти себе рабочее место.
• Творческая составляющая в профессии. Этот пункт для некоторых людей, наверное, самый важный. Ведь действительно: что может быть лучше работы, в которой можно проявить себя с самой положительной стороны?

Однако есть у профессии и недостатки. Пускай их совсем немного, многие работники все-таки ощущают их влияние на рабочий процесс. Сюда относятся:

• Высокая ответственность. Все поставленные начальством задачи необходимо решать качественно и быстро.
• Большая загруженность. Зачастую специалисты действительно могут не успевать ведь работы оказывается слишком много.

Таким образом, программная инженерия — это престижная, высокооплачиваемая, и, самое важное, очень интересная работа

История

• Рим 4-го века: Кубок Ликурга был изготовлен из дихроичного стекла, которое является продуктом наноинженерии.
• VI-XV века. В европейских соборах были созданы витражи, содержащие наночастицы хлорида золота или других оксидов или хлоридов металлов. Эти наночастицы придают стеклу яркий цвет.
• IX-XVII века: использовался блестящий слой на внешней стороне керамики, содержащий серебряные, медные или другие металлические наночастицы.
• XIII-XVIII века: лезвия сабель «Дамаск» были изготовлены с использованием технологий, в результате которых были созданы нанотрубки и нанопроволоки цементита.
• 1950: Виктор Ла Мер и Роберт Динегар создали процесс, который использовался для создания специальной бумаги, красок и тонких пленок на промышленном уровне путем выращивания монодисперсных коллоидных материалов.
• 1959: Ричард Фейнман прочитал первую лекцию о молекулярной технологии и инженерии или просто о наноинженерии.
• 1981: Герд Бинниг и Генрих Рорер изобрели первый микроскоп атомного уровня, названный сканирующим туннельным микроскопом, который позволил ученым видеть отдельные атомы.
• 1991: Сумио Иидзима открыл углеродные нанотрубки , которые стали важными благодаря своей прочности, а также электрической и теплопроводности.
• 2004: SUNY Albany запустил первую программу колледжа в США, посвященную наноинженерии. Он назывался Колледж наномасштабной науки и техники.
• 2009-2010: Надриан Симан и его коллеги создали роботизированные устройства для сборки в наномасштабе. Эти устройства будут использоваться для создания трехмерных структур ДНК с использованием кристаллов ДНК.