تعريف تخصص هندسة المواد:
يغطي المجال متعدد التخصصات لعلوم المواد ، المعروف أيضًا باسم علم وهندسة المواد ، تصميم واكتشاف مواد جديدة ، وخاصة المواد الصلبة. نشأت الأصول الفكرية لعلوم المواد من عصر التنوير ، عندما بدأ الباحثون في استخدام التفكير التحليلي من الكيمياء والفيزياء والهندسة لفهم الملاحظات القديمة والظواهر في علم المعادن وعلم المعادن ، ولا يزال علم المواد يتضمن عناصر الفيزياء والكيمياء والهندسة . على هذا النحو ، اعتبرت المؤسسات الأكاديمية هذا المجال منذ فترة طويلة مجالًا فرعيًا لهذه المجالات ذات الصلة. ابتداءً من الأربعينيات من القرن الماضي ، بدأ الاعتراف بعلوم المواد على نطاق واسع كمجال محدد ومتميز للعلوم والهندسة ، وأنشأت الجامعات التقنية الكبرى حول العالم مدارس مخصصة لدراستها.
يؤكد علماء المواد على فهم كيفية تأثير تاريخ المادة (المعالجة) على هيكلها ، وبالتالي على خصائص المواد وأدائها. يسمى فهم علاقات خصائص هيكل المعالجة بنموذج المواد. يستخدم هذا النموذج لتعزيز الفهم في مجموعة متنوعة من مجالات البحث ، بما في ذلك تكنولوجيا النانو والمواد الحيوية وعلم المعادن.
يعد علم المواد أيضًا جزءًا مهمًا من هندسة الطب الشرعي وتحليل الأعطال - فحص المواد أو المنتجات أو الهياكل أو المكونات ، التي تفشل أو لا تعمل على النحو المنشود ، مما يتسبب في إصابة شخصية أو ضرر بالممتلكات. هذه التحقيقات أساسية لفهم ، على سبيل المثال ، أسباب حوادث الطيران المختلفة والحوادث.

تاريخ تخصص هندسة المواد:
غالبًا ما تكون المادة المختارة لعصر معين نقطة فاصلة. عبارات مثل العصر الحجري ، والعصر البرونزي ، والعصر الحديدي ، والعصر الفولاذي هي عبارات تاريخية ، إذا كانت أمثلة عشوائية. يُعد علم المواد أحد أقدم أشكال الهندسة والعلوم التطبيقية ، وهو مشتق في الأصل من صناعة السيراميك وعلم المعادن المشتق المفترض. تطور علم المواد الحديثة مباشرة من علم المعادن ، والذي تطور هو نفسه من التعدين و (المحتمل) السيراميك وقبل ذلك من استخدام النار. حدث اختراق كبير في فهم المواد في أواخر القرن التاسع عشر ، عندما أوضح العالم الأمريكي يوشيا ويلارد جيبس ​​أن الخصائص الديناميكية الحرارية المتعلقة بالتركيب الذري في مراحل مختلفة مرتبطة بالخصائص الفيزيائية للمادة. كانت العناصر المهمة لعلوم المواد الحديثة من منتجات سباق الفضاء. فهم وهندسة السبائك المعدنية والسيليكا والمواد الكربونية المستخدمة في بناء المركبات الفضائية لتمكين استكشاف الفضاء. كان علم المواد مدفوعًا ، وكان مدفوعًا به ، تطوير تقنيات ثورية مثل المطاط والبلاستيك وأشباه الموصلات والمواد الحيوية.
قبل الستينيات (وفي بعض الحالات بعد عقود) ، كان العديد من أقسام علوم المواد النهائية عبارة عن أقسام هندسة المعادن أو السيراميك ، مما يعكس تركيز القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين على المعادن والسيراميك. تم تحفيز نمو علم المواد في الولايات المتحدة جزئيًا بواسطة وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة ، التي مولت سلسلة من المختبرات التي تستضيفها الجامعة في أوائل الستينيات "لتوسيع البرنامج الوطني للبحث الأساسي والتدريب في علوم المواد. " اتسع المجال منذ ذلك الحين ليشمل كل فئة من المواد ، بما في ذلك السيراميك والبوليمرات وأشباه الموصلات والمواد المغناطيسية والمواد الحيوية والمواد النانوية ، المصنفة عمومًا إلى ثلاث مجموعات متميزة: السيراميك والمعادن والبوليمرات. كان التغيير البارز في علم المواد خلال العقود الأخيرة هو الاستخدام النشط لمحاكاة الكمبيوتر للعثور على مواد جديدة والتنبؤ بالخصائص وفهم الظواهر.

اهمية دراسة تخصص هندسة المواد:
تربط علوم وهندسة المواد بين العديد من التخصصات المختلفة. إنه جسر بين المصممين الذين يستخدمون المواد والعلماء الذين يبتكرون ويطورون مصممين جدد. إنه يتعامل مع الأشياء المادية التي يصنع منها كل شيء ، وبالتالي يربط المفاهيم الهندسية والعلمية بالعالم الحقيقي للمنتجات والأشخاص. إنه أمر بالغ الأهمية لبقائنا في عالم يعتمد بشكل متزايد على التكنولوجيا والمواد.

المواد الدراسية لتخصص هندسة المواد:

• العلوم البيئية.
• علوم الحاسب الآلي.
• قواعد الأمن والسلامة داخل المواقع الهندسية.
• الجيولوجيا.
• علم الإدارة.
• الجغرافيا.
• هندسة المساحة.
• ميكانيكا الأرض.

مجالات العمل لتخصص هندسة المواد:

• العمل في المصانع.
• العمل كمشرف أو إداري.
• مجال التدريس.
• الانضمام إلى المختبرات الخاصة بالهندسة.
• العمل في قطاع المقاولات.
• مجال التنقيب عن المعادن.
• العمل داخل المناجم.

تعريف تخصص تقنيات النانو:
تقنية النانو ، التي يتم اختصارها أيضًا إلى تقنية النانو ، هي استخدام المادة على نطاق ذري وجزيئي وفوق الجزيئي للأغراض الصناعية. أشار الوصف الأقدم والواسع النطاق لتقنية النانو إلى الهدف التكنولوجي الخاص بمعالجة الذرات والجزيئات بدقة لتصنيع المنتجات الكبيرة ، والتي يشار إليها الآن أيضًا باسم تقنية النانو الجزيئية. تقنية النانو مثل معالجة مادة ذات بُعد واحد على الأقل يتراوح حجمه من 1 إلى 100 نانومتر. يعكس هذا التعريف حقيقة أن التأثيرات الميكانيكية الكمومية مهمة في مقياس عالم الكم ، وبالتالي فقد تحول التعريف من هدف تكنولوجي معين إلى فئة بحثية تشمل جميع أنواع الأبحاث والتقنيات التي تتعامل مع الخصائص الخاصة للمادة التي تحدث. أقل من عتبة الحجم المحددة. لذلك من الشائع أن نرى صيغة الجمع "تقنيات النانو" وكذلك "تقنيات النانو" للإشارة إلى مجموعة واسعة من الأبحاث والتطبيقات التي تكون السمة المشتركة لها هي الحجم.
تعتبر تقنية النانو كما هي محددة بالحجم واسعة بشكل طبيعي ، بما في ذلك مجالات العلوم المتنوعة مثل علوم السطح والكيمياء العضوية والبيولوجيا الجزيئية وفيزياء أشباه الموصلات وتخزين الطاقة والهندسة والتصنيع الدقيق والهندسة الجزيئية. تتنوع الأبحاث والتطبيقات المرتبطة بها بنفس القدر ، بدءًا من امتدادات فيزياء الأجهزة التقليدية إلى مناهج جديدة تمامًا تعتمد على التجميع الذاتي الجزيئي ، من تطوير مواد جديدة بأبعاد على المقياس النانوي إلى التحكم المباشر في المادة على النطاق الذري.
يناقش العلماء حاليًا الآثار المستقبلية لتقنية النانو. قد تكون تقنية النانو قادرة على إنشاء العديد من المواد والأجهزة الجديدة مع مجموعة واسعة من التطبيقات ، مثل الطب النانوي ، والإلكترونيات النانوية ، وإنتاج طاقة المواد الحيوية ، والمنتجات الاستهلاكية. من ناحية أخرى ، تثير تقنية النانو العديد من نفس القضايا مثل أي تقنية جديدة ، بما في ذلك المخاوف بشأن السمية والتأثير البيئي للمواد النانوية ، وتأثيراتها المحتملة على الاقتصاد العالمي ، فضلاً عن التكهنات حول سيناريوهات يوم القيامة المختلفة. وقد أدت هذه المخاوف إلى نقاش بين جماعات الدعوة والحكومات حول ما إذا كان هناك ما يبرر تنظيم خاص لتكنولوجيا النانو.

تاريخ تخصص تقنيات النانو:
تمت مناقشة المفاهيم التي صنفت تكنولوجيا النانو لأول مرة في عام 1959 من قبل الفيزيائي الشهير ريتشارد فاينمان في حديثه "هناك مساحة كبيرة في القاع" ، حيث وصف إمكانية التوليف من خلال التلاعب المباشر بالذرات.
مقارنة أحجام المواد النانوية
تم استخدام مصطلح "تكنولوجيا النانو" لأول مرة بواسطة نوريو تانيجوتشي في عام 1974 ، على الرغم من أنه لم يكن معروفًا على نطاق واسع. مستوحى من مفاهيم فاينمان ، استخدم ك.إريك دريكسلر مصطلح "تقنية النانو" في كتابه "محركات الخلق: العصر القادم لتقنية النانو" ، والذي اقترح فكرة "المجمّع" بمقياس النانو والذي سيكون قادرًا على بناء نسخة منه و من العناصر الأخرى ذات التعقيد التعسفي مع التحكم الذري. أيضًا في عام 1986 ، شارك دريكسلر في تأسيس معهد الاستشراف (الذي لم يعد تابعًا له) للمساعدة في زيادة الوعي العام وفهم مفاهيم وتقنية النانو وآثارها.
حدث ظهور تقنية النانو كمجال في الثمانينيات من خلال تقارب العمل النظري والعمومي لدريكسلر ، والذي طور ونشر إطارًا مفاهيميًا لتقنية النانو ، والتقدم التجريبي عالي الوضوح الذي لفت انتباهًا إضافيًا على نطاق واسع لآفاق التحكم الذري في موضوع. في الثمانينيات ، أدى إنجازان رئيسيان إلى نمو تكنولوجيا النانو في العصر الحديث. أولاً ، اختراع مجهر المسح النفقي في عام 1981 والذي قدم تصورًا غير مسبوق للذرات والروابط الفردية ، واستخدم بنجاح لمعالجة الذرات الفردية في عام 1989. وقد حصل مطورو المجهر جيرد بينيج وهاينريش روهرر في مختبر أبحاث آي بي إم في زيورخ على جائزة نوبل في الفيزياء في عام 1986 ، اخترع بينيج وكوات وجيربر أيضًا مجهر القوة الذرية المماثل في ذلك العام.

أهمية دراسة تخصص تقنيات النانو:

إن علوم وتكنولوجيا النانو ، التي يُشار إليها غالبًا باسم "علم النانو" أو "تقنية النانو" ، هي ببساطة علم وهندسة يتم تنفيذها على مقياس نانومتر ، أي 10-9 أمتار. يقدم الشكل 1.1 بعض الإحساس بكيفية ارتباط هذا المقياس بالمقاييس اليومية الأكثر شيوعًا. في العقدين الماضيين ، بدأ الباحثون في تطوير القدرة على معالجة المادة على مستوى الذرات المفردة والمجموعات الصغيرة من الذرات وتوصيف خصائص المواد والأنظمة على هذا النطاق. أدت هذه القدرة إلى الاكتشاف المذهل بأن مجموعات من الأعداد الصغيرة من الذرات أو الجزيئات - الحشود النانوية - غالبًا ما يكون لها خصائص (مثل القوة والمقاومة الكهربائية والتوصيل والامتصاص البصري) تختلف اختلافًا كبيرًا عن خصائص المادة نفسها في إما مقياس الجزيء المفرد أو المقياس السائب. على سبيل المثال ، الأنابيب النانوية الكربونية أقل تفاعلًا كيميائيًا بكثير من ذرات الكربون وتجمع بين خصائص الشكلين الكبيرين اللذين يحدثان بشكل طبيعي من الكربون ، والقوة (الماس) والتوصيل الكهربائي (الجرافيت). علاوة على ذلك ، توصل الأنابيب النانوية الكربونية الكهرباء في بُعد مكاني واحد فقط ، أي على طول محور واحد ، وليس في ثلاثة أبعاد ، كما هو الحال بالنسبة للجرافيت. تسعى علوم وهندسة المقياس النانوي أيضًا إلى اكتشاف تلك الخصائص الفريدة للمادة في المقياس النانوي ووصفها ومعالجتها من أجل تطوير قدرات جديدة مع تطبيقات محتملة في جميع مجالات العلوم والهندسة والتكنولوجيا والطب.
تم إنشاء المبادرة الوطنية لتقنية النانو (NNI) في المقام الأول لأنه من المتوقع أن يكون لعلوم وتكنولوجيا المقياس النانوي تأثير اقتصادي محتمل هائل. تم الترويج للعديد من التطبيقات المحتملة لعلوم وتكنولوجيا المقياس النانوي في كل من الصحافة العلمية والشعبية ، ولم يكن هناك نقص في الوعود التي قُطعت من أجل قدرة التكنولوجيا النانوية على إحداث ثورة في الحياة كما نعرفها. بعيدًا عن أي تكهنات أو ضجيج ، يمكن للجنة أن تشير إلى التطبيقات الحالية للمواد النانوية والأجهزة التي تؤثر بالفعل على تجارة أمتنا ، بالإضافة إلى التطورات التي أصبحت ناضجة بما يكفي لتعهد بالتأثيرات في المستقبل القريب. الشكل 1.2 هو خط زمني للتأثيرات المتوقعة. تتم مناقشة بعض التأثيرات الحالية ، بالإضافة إلى التأثيرات طويلة المدى المتوقعة للثورة التقنية التي ستدخلها علوم وتكنولوجيا النطاق النانوي بمزيد من التفصيل أدناه.

افضل الجامعات لدراسة تخصص هندسة المواد و تقنيات النانو في تركيا:

• يدي تبي 
• سبانجا