Подробнее о том, кто такой 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.

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:

• проектируют приборы и системы, детали, узлы и агрегаты механизмов, которые создаются на базе нанотехнологий;
• планируют и проводят теоретические, практические патентные исследования;
• генерируют идеи, контролируя их дальнейшую реализацию – от испытаний до запуска в производство;
• занимаются консультативной деятельностью, написанием научно-технических материалов;
• занимаются усовершенствованием уже имеющихся технологий, используя наноматериалы;
• разрабатывают, модернизируют производственные циклы;
• выполняют обучение персонала, разработку технической документации для производств;
• формируют технические задания, рассчитывают и обосновывают бюджет, необходимый для их реализации.

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

1. Профессия интересная, перспективная и востребованная.
2. Работа наноинженеров получает государственную поддержку на всех уровнях.
3. Молодые, но талантливые выпускники профильных факультетов смогут быстро построить карьеру.
4. Наноинженерия – наука будущего, благодаря которой человечество сможет перейти на новую ступень развития.
5. Высокие заработные платы, премии, бонусы, социальная защита.
6. Большое количество вакансий в разных регионах РФ.
7. Широкие карьерные возможности.
8. Перспективы трудоустройства за рубежом.

Минусы

1. Работа преимущественно сидячая.
2. Невысокие гонорары в первые 1-2 года работы после окончания вуза.
3. Возможен ненормированный рабочий день и командировки.

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:

• инженерные технологии в приборостроении/машиностроении;
• нанотехнологии в топливно-энергетическом машиностроении/биомедицинской инженерии.

Желая изучать эту науку, выбирайте направление подготовки «Наноинженерия» (код: 28.03.02). Для поступления необходимо сдавать ЕГЭ по следующим предметам:

• профильная математика,
• химия, физика или информатика (1-2 экзамена);
• русский язык – обязательно, иностранный язык – по требованию вуза.

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.

Высшие учебные учреждения для наноинженеров

1. РХТУ им. Д. И. Менделеева.
2. РУДН.
3. РосНОУ.
4. МГТУ им. Н. Э. Баумана.
5. ЮФУ.
6. ИГАСУ.
7. ОмГТУ.
8. СКФУ.
9. СамГУ.
10. ЧелГУ.

Место работы

Наноинженеры находят работу сразу после окончания вуза. Их принимают в штат медицинские лаборатории, институты РАН, компании и инновационные центры, специализирующиеся на проведении исследований, создании разных изделий с применением наноматериалов. Также эксперты в области наноинженерии могут преподавать в вузах.

Заработная плата

Профессия появилась не так давно, поэтому привести точную статистику заработных плат на данный момент невозможно. Известно, что начинающий наноинженер получает оклад в пределах 15000-23000 руб. Через 1-2 года гонорар возрастает на 100%. Люди, имеющие стаж более 5 лет, могут претендовать на заработную плату в размере 80000 руб. и более.

Профессиональные знания

1. Наноинженерия, прикладная математика, физика, химия, приборостроение и электроника.
2. Наноматериалы, обычное материаловедение.
3. Правила проведения патентных исследований.
4. Инженерная и компьютерная графика.
5. Основы менеджмента и экономики, организации производственных процессов.
6. Правила написания научных статей, технических заданий и документации.
7. Английский язык, без знания которого сложно достичь карьерных высот.

О профессии «наноинженер»

Если ввести в поисковике запрос «наноинженер», то система выдаст 14 тысяч результатов. А, к примеру, по запросу «юрист» — 71 миллион. Существенная разница в популярности, не так ли? Но это только пока, ведь наноинженерия только набирает популярность.

На каждом этапе развития техники есть «локомотивные направления». В XIX веке это было машиностроение, с середины XX века «локомотивом» стали микроэлектроника и информатика. Сейчас это нанотехнологии. Сегодня мы расскажем об этой новой интересной отрасли.

Итак, что такое «Наноинженерия»? «Википедия» говорит, что это «научно-практическая деятельность человека по конструированию, изготовлению и применению наноразмерных (наноструктурированных) объектов или структур, а также объектов или структур, созданных методами нанотехнологий».

Линейные размеры таких структур лежат в диапазоне единиц и сотен нанометров. Получаемые в результате материалы имеют множество особенностей. Как пример: используя углеродные наночастицы в качестве присадок, можно создавать прочную, износостойкую резину для шин, которые прослужат дольше самого автомобиля.

А наночастицы, добавленные к маслам, смогут значительно улучшить их эксплуатационные характеристики.

Наноиндустрия уже немало привнесла в жизнь общества, но многие решения и открытия ещё ждут своего часа.

О важности, преимуществе и перспективе

Важно, что Указом Президента РФ от 07.07.2011 г. № 899 «Об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации» и перечня критических технологий Российской Федерации «Наноинженерия» включена в число приоритетных направлений развития экономики. Это значит, что бюджетники государственных и частных вузов этого направления могут претендовать на президентскую стипендию.

Государство охотно выделяет исследовательские гранты на это направление. Нанотехнологии — одна из самых перспективных наукоемких областей. Сейчас в стране не хватает специалистов в этой сфере, именно поэтому, если вы дружите с физикой, вам непременно стоит обратить внимание на наноинженерию.

Куда идти учиться?

В 2019 году 20 российских вузов принимают будущих наноинженеров.

В Москве за это непростое направление пока взялись лишь четыре вуза.

• МГТУ им. Н.Э. Баумана — наибольшее количество бюджетных мест, и это логично, 60! А стоимость обучения в год — 365 914 рублей. Вступительные экзамены: математика (профильный), русский язык, физика.
• Российский новый университет (РосНОУ) — 10 бюджетных мест, стоимость обучения 145 000 рублей в год. Вступительные экзамены: математика (профильный), информатика и ИКТ, русский язык.
• РУДН — 19 бюджетных мест. Стоимость обучения 264 000 рублей в год. Вступительные испытания, как и в Бауманке — математика (профильный), русский язык, физика.
• РХТУ им. Д.И. Менделеева — 20 бюджетных мест, стоимость обучения 263 600 рублей в год. Вступительные экзамены: русский язык, математика (профильный), химия.

Мнение эксперта

О том, чему учат наноинженеров, рассказал заведующий кафедрой технологий наноматериалов Российского нового университета (РосНОУ), кандидат технических наук Владимир Витальевич Рыбалко.

— На выходе студенты будут иметь представление о строении материалов и методах модификации их свойств, представлять, как устроена материя с точки зрения современной науки. Выпускники будут уметь разрабатывать подходы к созданию новых материалов, ориентироваться в современном аналитическом и технологическом оборудовании, иметь навыки работы с этим оборудованием.

Это глубокое изучение физики и химии. Конечно, важны и знания ИКТ, ведь информатика — это тот важный инструментарий любой сферы, без информатики никуда.

Может ли гуманитарий стать наноинженером?

— На самом деле, склад ума штука трудно ощутимая. Действительно, можно только в 11 классе осознать, что гуманитарные науки больше не привлекают, и заинтересоваться техническими науками.

Конечно же, в этом случае будет сложно поступить в ведущие вузы, тем более на бюджет, если все познания в физике сводятся к формуле Е = mc2. Придётся основательно подтянуть и физику, и математику.

А потом, за 1-2 курс, пока идёт введение и читаются базовые дисциплины, вполне есть шанс вникнуть.

Где будут востребованы наноинженеры?

— В медицине, тяжёлой и лёгкой промышленности, строительстве. Конечно же, в науке, в первую очередь прикладной, в машиностроении, авиации, космической сфере.

Мы ожидаем появления новых физических принципов в энергетике, в информатике — в средствах передачи, приёма и обработки информации, в транспортной сфере.

Возможны прорывы и выходы на электромобили, разработка водо-водородных экологически чистых двигателей, новые технические решения, повышающие эффективность гелиоэнергетики.

Следствием появления новых материалов станут принципиально новые устройства. И, безусловно, нанотехнологические инновации ожидаются в медицине, по крайней мере, такая задача стоит перед нанотехнологиями.

Подводя итоги

Спрос на наноинженеров будет стремительно расти. Если вузы не подхватят эту тенденцию, лет через пять кадровый вопрос будет остро стоять перед работодателями в сфере науки и технологий. В любом случае, наноинженеры будут супервостребованными.

Наноинженерия будет набирать обороты, ведь за ней действительно таится много интересного, принципиально нового и важного, способствующего росту российской экономики.

Наноинженерия – Описание программы обучения

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.

О профессии

Нанотехнологии присутствуют во всех сферах деятельности человека: приборостроении, машиностроении, космических технологиях, пищевой промышленности, медицине, фармацевтике, строительстве, сельском хозяйстве, биологии, кибернетике, электронике, экологии, строительстве, авто- и авиастроении.

Профессия инженера в области нанотехнологий связана с исследованиями и разработкой новых материалов и элементов устройств с заранее заданными характеристиками.

Данные специалисты работают в различных направлениях:

• разрабатывают новые материалы и покрытия, изучают свойства уже существующих;
• разрабатывают интегральные микросхемы и полупроводниковые приборы с топологическими размерами менее 100 нм;
• проектируют узлы электронных приборов наносистемной техники и микроэлектроники, робототехнических комплексов, а также разрабатывают технологические процессы их изготовления;
• конструируют нанороботы и наносенсоры; занимаются геномикой и биомеханикой.

Индустрия наносистем и материалов является одним из приоритетных направлений развития науки, технологий и техники РФ, а также во всем мире. Нанотехнологии – это способы создания наноразмерных структур, которые придают материалам и устройствам особые свойства, работающие с отдельными атомами и молекулами. С помощью нанотехнологии возможно осваивать космос, очищать нефть, победить многие вирусы, создавать роботов, защищать природу, построить сверхбыстрые компьютеры.

Куда пойти учиться

Выучиться на наноинженера предлагают технические вузы страны. Примеры учебных заведений для поступления:

• Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана;
• Казанский национальный исследовательский технологический университет;
• Уфимский государственный авиационный технический университет;
• Омский государственный технический университет;
• Тамбовский государственный технический университет;
• Волгоградский государственный университет.

Стоимость обучения: 100–320 тысяч рублей в год.

За последние несколько лет в российских лабораториях создано большое количество наноматериалов и наносистем. Однако одно дело создавать лабораторный образец и совсем другое – выпускать наноматериалы в промышленных масштабах.

Нужны технологии для создания наноматериалов и специалисты, которые будут владеть этими технологиями. В России существует острый дефицит кадров в этой области.

Для этих целей в ведущих технических вузах России открыто новое направление подготовки – «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.

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 2021 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 2021 года появятся проектировщики «умной среды» и специалисты по безопасности в наноиндустрии.

Какие экзамены нужны для поступления

Комплексный вступительный экзамен проводится в форме письменного теста или собеседования. Абитуриент отвечает на вопросы, касающиеся следующих тем:

• вычислительная физика;
• основы нанонауки;
• зондовая микроскопия;
• нанотехнологии и наноматериалы;
• радиационные технологии в наносистемах;
• синтез наносистем;
• физическое материаловедение;
• кристаллография.

Список вопросов и программу вступительных испытаний можно скачать на сайте интересующего вуза или узнать в приемной комиссии.

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.

Карьера

Выпускники смогут заниматься — фундаментальными и прикладными комплексными исследованиями процессов и явлений в области нанотехнологий; — разрабатывать наноструктуры для изделий электронной техники; — разрабатывать технологические процессы их изготовления; — выполнять диагностику изделий наноинженерии.

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.

Практика

В процессе обучение студенты принимают участие в семинарах, конференциях, предметных дискуссиях ведущих специалистов в области наноиндустрии, общаются с потенциальными работодателями.

Учебные практики и научно-исследовательская работа студентов проходят в оснащенных современным оборудованием и программным обеспечением учебно-научных лабораториях кафедры, а также в различных научно-исследовательских центрах.

Производственно-технологическая и преддипломная практики проводятся как в учебно-научных лабораториях кафедры, так и на экспериментально-измерительной и технологической базе центров в области наноиндустрии, а также и на промышленных предприятиях, например в АО «Швабе», АО «НИИ «Полюс» им. М.Ф. Стельмаха», ФГУП «НИИ НПО «ЛУЧ», ООО «Ниагара» и др.

Профессия Наноинженер: обязанности, плюсы и минусы, интересные факты

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:

• осуществляет теоретические и практические исследования в области наноматериалов;
• проектирует приборы и системы, детали и структурные элементы механизмов, создаваемые на научном фундаменте нанотехнологий;
• модифицирует уже существующие технологии, внедряя в них наноматериалы;
• консультирует других сотрудников, пишет научно-технические труды;
• модернизирует циклы производства;
• составляет технические задания, рассчитывает бюджет, необходимый для их реализации.

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:

• владение инженерной и компьютерной графикой;
• умение проводить патентные исследования;
• познания в менеджменте и экономике, организации производственных процессов;
• способность грамотно писать научные статьи, составлять технические задания и вести документацию;
• знание английского языка, так как большинство актуальных научных статей, касающихся нанотехнологий, публикуются именно на этом языке.

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.

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.