В чем заключается работа наноинженера
Шифр специальности: 05.16.08 Нанотехнологии и наноматериалы (по отраслям)
Новые специальности: «Наноинженерия»
Что значит «нано» и «нанотехнологии»?
Представьте себе вирус. Какой он величины? Виден ли вообще человеческому глазу? Так вот, размер нано сопоставим с размерами вируса. А нанотехнологии – это способы создания наноматериалов и продуктов, наноустройств и систем.
Возможности нанотехнологии безграничны. Уже сегодня достижения нанонауки используются в электронике, сельском хозяйстве, медицине (нанороботы, нановакцины), промышленности и обороне (например, создаются легкие и суперпрочные материалы для автомобилей), космосе (создана система микроспутников), энергетике (солнечные батареи) и даже в косметологии (пудра, способная омолодить кожу) и криминалистике (проявка нечетких отпечатков пальцев). И это только начало, потому что наноинженерия развивается семимильными шагами.
По некоторым данным, сегодня России необходимо 120 000 специалистов в области наноматериалов и технологий.
Подготовка наноинженеров – штучный процесс, обучение очень дорого обходится вузам. Необходимы центры коллективного пользования, научные центры и лаборатории с парком дорогостоящего оборудования. Нужны университетские бизнес-инкубаторы, где студенты смогли бы заниматься оплачиваемыми научными исследованиями в области наноматериалов и технологий. Должны быть налажены связи с российскими и зарубежными вузами аналогичного профиля, ведущими фирмами по производству новых материалов. По этой причине группы по направлению подготовки «Наноинженерия» набирают небольшие, и в дальнейшем у выпускников не бывает проблем с трудоустройством.
АБИТУРИЕНТ! Прием на направление подготовки «Наноинженерия» осуществляют около 20 вузов страны.
Новосибирский государственный технический университет – одно из таких учебных заведений. В 2014 году «Наноинженерия» НГТУ вошла в число лучших образовательных программ инновационной России. А это значит, что данная программа пользуется доверием академического, профессионального и студенческого сообществ.
Механико-технологический факультет НГТУ, где готовят наноспециалистов, сотрудничает с университетами Германии: Университетом Зигена, Университетом Ганновера и Университетом прикладных наук Дюссельдорфа.
АБИТУРИЕНТ! Образовательная программа «Наноинженерия» входит в список приоритетных направлений подготовки, утвержденных Президентом России. Эти направления стратегически важны для развития экономики России. Студенты, обучающиеся на приоритетных специальностях, имеют шанс получить стипендии Президента и Правительства РФ.
Стоимость обучения по России
Самая доступная программа – 85 000 р.
Самая дорогая программа – 229 000 р.
Проходной балл по России
Самый высокий проходной балл – 182
Самый низкий проходной балл – 105
Плата за обучение высокая, но в государственных вузах существует бюджетный набор. Например, Новосибирский государственный технический университет в 2020 году по направлению подготовки «Наноинженерия» объявил 20 бюджетных мест.
Где и кем смогут работать выпускники направления «Наноинженерия»?
Во всем мире наноинженеры относятся к элитным и высокооплачиваемым профессиям. Они востребованы в институтах РАН, крупнейших государственных научных центрах и госкорпорациях, научных центрах и лабораториях самих университетов. Хорошо развивается малый и средний бизнес по производству наноматериалов. Большинство этих предприятий специализируется на биомедицине, измерительных системах и поддерживается РОСНАНО. Существуют и крупные негосударственные предприятия – производители композитных материалов.
Выпускники бакалаврской программы «Наноинженерия» работают инженерами-электриками, инженерами-механиками, лаборантами. А еще, согласно атласу будущих профессий, выпущенному «Сколково», в ближайшие 5-15 лет ожидается появление новых профессий в сфере наноиндустрии.
До 2020 года появятся: глазир (специалист по разработке и производству стекольных продуктов), системный инженер композитных материалов, проектировщик нанотехнологических материалов. Интересно то, что эти профессии уже существуют в ряде развитых стран.
После 2020 года появятся проектировщики «умной среды» и специалисты по безопасности в наноиндустрии.
Изучаемые дисциплины
Помимо ознакомления с общими инженерными предметами – высшей математикой, начертательной геометрией, теплотехникой, теоретической механикой, гидравликой, деталями машин и другими, студенты осваивают следующие специальные дисциплины:
Отличительной особенностью программы являются:
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:
Плюсы и минусы профессии
Плюсы
Минусы
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.
Куда поступать
Обучение по данной специальности возможно во многих образовательных учреждениях. Поступить на учебу можно в следующие вузы Москвы и страны в целом:
Всего в Российской Федерации существует 86 высших учебных заведений, в которых можно обучаться на данном направлении.
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.
Карьера
Выпускники смогут заниматься фундаментальными и прикладными комплексными исследованиями процессов, явлений и технологий как с учетом наномасштабных эффектов, так и без них. Область компетенций выпускников включает в себя физику, химию, математику и электронику, компьютерные технологии проектирования деталей электронных приборов, робототехнических комплексов, исследование и моделирование свойств новых наноструктурированных материалов и покрытий, в том числе с заданной атомарной структурой. Выпускники могут работать в составе коллективов при эксплуатации и техническом обслуживании технологических систем, используемых при производстве наноматериалов и изделий на их основе. Специальность позволяет работать в передовых производственных компаниях и исследовательских центрах как в России, так и за рубежом.
Доходы специалистов в России
За инженерами по нанотехнологиям – будущее.
Научные разработки в этой сфере стоят миллиарды долларов.
Внедряются они практически во все сферы жизни человека.
Зарплаты пока не слишком велики, но в ближайшем будущем реализуются перспективы, связанные не только с материальным благополучием, но и с возможностью карьерного роста, а также внедрением разработок.
Всевозможные поощрительные надбавки, дают еще примерно столько же.
На современном производстве инженер по внедрению инновационных технологий зарабатывает до 1600 долларов.
После окончания Московских ВУЗов 72% выпускников устраиваются на работу в столице и Санкт-Петербурге.
Средняя выручка молодых специалистов – 46460 руб. ($815).
В других странах
Вкладывая огромные средства на развитие нанотехнологий (покупка оборудования, материалов для исследований, создание инфраструктуры и т.д.), правительства зарубежных стран не обделяют и научных работников.
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.
Перспективных ученых из стран СНГ они с удовольствием приглашают в свои лаборатории и университеты.
Годовое жалованье научных работников (в евро):
При этом, его обеспечивают медицинской страховкой и недорогим жильем из фонда учреждения.
Обучение и перспективы
Получить образование по специальности, связанной с нанотехнологиями можно в технических ВУЗах.
Во многих из них открывают специальные факультеты, следуя новым веяниям.
Стоимость обучения в Украине – от 9200 грн ($323) до 26250 грн ($923).
Инженеры нанотехнологий разрабатывают научные подходы к открытиям в материаловедении и микроэлектронике.
С их помощью уже созданы нанороботы, которых внедряют в организм и под управлением компьютера, уничтожают раковые и другие болезнетворные клетки.
Эти исследования помогут значительно продлить жизнь каждого человека.
Идут разработки нанотрубок, по которым будут отправлять в космос специальные лифты, доставляющие на Луну или Марс самостроящиеся колонии.
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:
Трудоустройство и вакансии
Специалисты работают в НИИ, занимаются преподавательской деятельностью, а также внедряют инновационные технологии на производственных предприятиях.
Многих выпускников ВУЗов приглашают без опыта работы.
Где можно освоить профессию?
Всего на территории нашей страны существует около 86 ВУЗов, в которых можно освоить эту профессию. Код специальности в государственном реестре – 35.03.06 “Агроинженерия”. Обучение возможно только по окончанию 11 классов и сдачи итогового экзамена по определенным предметам. Срок обучения составляет примерно 4-5 лет, не считая магистратуру и аспирантуру.
Пример ВУЗов в которых можно получить образование по этой специальности:
Думаю вы довольно полно ознакомились с профессией агроинженера. Теперь вы имеете общее представление о том, чем же занимаются люди данной специальности. Если специальность заинтересовала – получайте соответствующее образование, ищите подходящее место работы и стройте карьеру.
Также благодарю вас за прочтение этого материала. Если вам понравилось, можете подписаться на канал, чтобы не пропустить дальнейшие обновления и посмотреть другие статьи по данной тематике.
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.
– Почему вы решили заняться нанотехнологиями?
– У меня была с детства мечта помочь людям победить болезни, улучшить их уровень жизни. В школе мне нравилась химия, поэтому я пошла на специальность «Органическая химия и биотехнология».
К концу обучения я осознала, что самые перспективные исследования и разработки появляются на стыке нескольких специальностей. Будучи органическим химиком, я начала применять свои знания для модификации неорганических объектов — металлов, полимеров и т.д. Объединение двух подходов — хорошая комбинация для успешной научной разработки, которая потом может быть внедрена в практику.
– Какое высшее образование лучше получить, чтобы стать инженером в области нанотехнологий?
– На сегодняшний день не существует кафедры нанотехнологий, ведь они применяются во множестве сфер. Лучше всего получить образование либо в области физики (здесь наиболее подходящими интересами будут оптика и лазеры), либо в области химии (лучше всего специализироваться на физической и коллоидной химии). Причем, я советую идти учиться в политехнические университеты, где вне зависимости от выбранной специальности на первых курсах дадут базовые знания по высшей математике, химии и физике. Насколько мне известно, хорошее образование дают в Томском политехническом университете, Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого, Новосибирском государственном университете.
– Как студенту физического или химического факультета заняться именно нанотехнологиями?
– Ему следует найти научного руководителя, который специализируется на нанотехнологиях. Причем, я бы рекомендовала идти к молодому и активно сотрудничающему с другими лабораториями преподавателю, у которого обширные контакты в научном мире. Многие научные группы сами вывешивают объявления на сайтах или в социальных сетях, что им требуются студенты для выполнения научных работ.
– Обязательно ли человеку, который хочет стать наноинженером, идти в аспирантуру?
– Это зависит от его целей: кому-то интересна наука, а кто-то хочет работать на производстве. Хотя в последние годы все больше ценится наличие диплома кандидата наук. Чаще всего у студентов нет четкого представления, как планировать свою работу, как грамотно разбить рабочий день. Такие навыки человек получает именно в аспирантуре. Успешно защищенная диссертация — показатель того, что человек умеет работать самостоятельно.
– На какие предметы стоит сделать упор школьнику, который хочет стать наноинженером?
– Основные предметы — это физика, химия и математика. Но я советую не просто их изучать, но еще и участвовать в олимпиадах и конференциях. Это позволяет расширить кругозор, тренирует ум и навыки.
– Какие компетенции нужны наноинженеру?
– Главное — обладать упорством. Как правило, в науке ничего не получается с первого раза. Чтобы добиться результата, необходимо провести 30, 50, а порой и 100 экспериментов. И при этом не отчаиваться и верить, что в итоге все получится.
– Где может работать инженер в области нанотехнологий?
– В нашей стране довольно много лабораторий, занимающихся нанотехнологиями. Как правило, они входят в состав кафедр физической химии или физики полимеров. Кроме того, у нас очень много малых инновационных предприятий, которые занимаются разработками в области нанотехнологий и их внедрением. К примеру, при Томском политехническом университете существует предприятие «НаноКОР», которое пытается внедрять модифицированные наночастицы металлов в медицину для лечения бляшек или сердечно-сосудистых заболеваний. В «СИБУР Холдинг» входит исследовательская лаборатория, занимающаяся нанотехнологиями. Компания «Вирион», производящая вакцины, иммуноглобулины и различные лекарственные препараты, также ведет разработки в этом направлении. Кроме того, исследовательские лаборатории, работающие с нанотехнологиями, есть в таких крупных компаниях, как L’Oréal, Procter & Gamble и др.
– Сколько получают специалисты по нанотехнологиям?
– От 40 до 70 тысяч рублей в месяц.
– Какой карьерный рост может быть у специалиста в области нанотехнологий?
– Сперва этот специалист проходит все ступени обучения: бакалавриат, магистратура, аспирантура. Потом устраивается на работу в исследовательскую лабораторию, где у него может быть рост вначале до начальника проекта, затем — до начальника отделения и далее.
– Будут ли специалисты по нанотехнологиям востребованы в ближайшем будущем?
– Я убеждена, что да. Нанотехнологии позволяют сделать существующие методы лечения, анализа и обработки информации быстрее и дешевле. Естественно, к этому стремятся все компании, а значит, потребность в специалистах по нанотехнологиям будет только расти.
– С какими трудностями может столкнуться специалист по нанотехнологиям?
– К примеру, рабочий день часто выходит ненормированным. Да, с одной стороны, специалист сам выбирает свой распорядок, но с другой, порой, чтобы достичь успеха, приходится работать по 10–12 часов.
Глядя на своих коллег, я вижу, как трудно тем, кто плохо владеет английским. На сегодняшний день вся профессиональная литература публикуется именно на этом языке, и невозможно стать успешным в своей области, не имея возможности ее прочитать.
Также на этой работе могут возникнуть трудности у людей, страдающих от аллергии или астмы из-за постоянного контакта с химически активными веществами и долгих часов работы в лаборатории.
– Есть ли в области нанотехнологий люди, которых можно назвать ролевой моделью в профессии?
– Для меня одним из таких людей является Альварес Пуэбла. Это испанский ученый, который также занимается нанотехнологиями, а именно сенсорами для обнаружения несоответствий ДНК и детектирования биообъектов.
– Знаете ли вы кружки, которые будут полезны школьникам, желающим работать в области нанотехнологий?
– При большинстве крупных университетов есть химические и физические школы, куда ребята могут приходить и заниматься. Там им рассказывают интересные вещи из области этих дисциплин, ставят простые эксперименты. Я и сама ходила в такую школу.
– Что вы могли бы посоветовать посмотреть или почитать школьникам, которые хотят больше узнать о нанотехнологиях?
– Я рекомендую смотреть научно-популярные фильмы на канале Discovery. У них есть много видео, посвященных нанотехнологиям и технологиям будущего. Я сама очень люблю их смотреть для расширения кругозора.