Μεταπτυχιακό στη Μηχανική Νανοτεχνολογίας

Το Master of Science στη Νανοτεχνολογία Μηχανική έχει σχεδιαστεί για να προσφέρει μια προηγμένη επιστημονική και επαγγελματική εκπαίδευση επικεντρωμένη στην ανάλυση, το σχεδιασμό, την προσομοίωση και τη βελτιστοποίηση συσκευών, υλικών και διαδικασιών, όλα βασισμένα στη χρήση νανοτεχνολογιών για διάφορες εφαρμογές στον τομέα της Βιομηχανικής Μηχανικής, από την παραγωγή και αποθήκευση ενέργειας έως την αεροναυτική, τη νανο-μηχανική, την κατάλυση, τα ηλεκτρονικά και τη θεραπευτική.

Το μάθημα εγγυάται μια εξαιρετικά διεπιστημονική προσέγγιση μαζί με εκτεταμένες εργαστηριακές δραστηριότητες που αναπτύχθηκαν για να παρέχουν υψηλές δεξιότητες. Ο στόχος του μαθήματος είναι να παρέχει βασικές και προηγμένες γνώσεις σχετικά με:

● διαχείριση και χρήση μικρο-και νανο-τεχνολογιών για υλικά, βιοτεχνολογίες και διαδικασίες κατασκευής μικρο-νανο-συσκευών.

● σχεδιασμό με μεθόδους ατομικής προσομοίωσης μικρο-νανο συσκευών για λειτουργικές και πολυλειτουργικές εφαρμογές.

● σχεδιασμός και διαχείριση σύνθετων μικρο-και νανο-συστημάτων.

● διαχείριση κινδύνων και ασφάλειας στη χρήση νανοτεχνολογιών.

Το Πρόγραμμα (συνολικά 120 CFU) οργανώνεται σε δύο εναλλακτικές διαδρομές: την πρώτη όπου τα περισσότερα μαθήματα διδάσκονται στα Ιταλικά (διαδρομή Α) και η δεύτερη με όλα τα μαθήματα που διδάσκονται στα Αγγλικά (διαδρομή Β).

Το πρόγραμμα περιλαμβάνει:

● 8 υποχρεωτικά μαθήματα (72 CFU 1 )

● 1 μάθημα (6 CFU 1 ) για επιλογή ανάμεσα σε μια ομάδα εναλλακτικών διδασκαλιών

● 2 μαθήματα ελεύθερης επιλογής (12 CFU 1 )

● Άλλες δραστηριότητες που στοχεύουν στην προετοιμασία των μαθητών για σταδιοδρομία μετά την αποφοίτηση (1 CFU 1 )

● Προετοιμασία και άμυνα της τελικής διατριβής (17 CFU 1 )

1 CFU είναι το ιταλικό ισοδύναμο ECTS (Ευρωπαϊκό Σύστημα Μεταφοράς Πίστωσης): 1 CFU = 25 ώρες σπουδών (10 ώρες διαλέξεων + 15 ώρες εργασίας στο σπίτι)

Για την προετοιμασία της τελικής τους διατριβής, οι μαθητές θα έχουν τη δυνατότητα να παρακολουθήσουν ένα από τα πολυάριθμα πλήρως εξοπλισμένα εργαστήρια (π.χ. SNN lab, εδώ τον σύνδεσμο https://web.uniroma1.it/sapienzanano/en) στον οποίο οδηγούν οι καθηγητές διαφορετικές ερευνητικές δραστηριότητες, αντιμετωπίζοντας έτσι πραγματική πειραματική εργασία.

Επιπλέον, οι πιο λαμπροί μαθητές θα έχουν πρόσβαση στο πρόγραμμα αριστείας, το οποίο παρέχει στους μαθητές πρόσθετες εκπαιδευτικές δραστηριότητες.

Απαιτήσεις εισδοχής

Η εισαγωγή σε μεταπτυχιακά προγράμματα στη Νανοτεχνολογία Μηχανική απαιτεί την απόκτηση γενικών επιστημονικών μεθόδων και γνώσεων βασικών επιστημονικών επιστημών, καθώς και στη φυσική, τη χημεία και τη μηχανική, τα οποία πρέπει να θεωρηθούν προκαταρκτικά για να κατανοήσουν πλήρως το περιεχόμενο των πιο προηγμένων τάξεων.

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις προϋποθέσεις εισαγωγής, επισκεφθείτε τον ιστότοπο του μαθήματος (εδώ ο σύνδεσμος https://web.uniroma1.it/nano/en).

Υποτροφίες & Χρηματοδότηση

Υπάρχουν πολλές επιλογές υποτροφιών. Ελέγξτε τον ιστότοπο του πανεπιστημίου για περισσότερες πληροφορίες (εδώ ο σύνδεσμος https://corsidilaurea.uniroma1.it/en/corso/2020/30429/iscriversi). Οι μαθητές που εγγράφονται στο πρόγραμμα αριστείας θα λάβουν επίσης μια οικονομική συνεισφορά που θα καλύπτει το τέλος για το δεύτερο έτος του μαθήματος

Περιεχόμενο προγράμματος

Το MS στη Νανοτεχνολογία Μηχανική είναι ένα από τα πιο διεπιστημονικά και ολοκληρωμένα μαθήματα σήμερα, ικανό να προσφέρει σε φοιτητές σε βάθος γνώση σε διάφορους τομείς. Εδώ είναι τα κύρια πεδία που θα εμβαθύνετε κατά τη διάρκεια του μαθήματος:

· Χημεία για νανοτεχνολογία

· Σύγχρονη Φυσική για τη Νανοτεχνολογία

· Υλικά επιφανείας και υλικά νανοδομής

· Μηχανική συνεχούς λειτουργίας

· Μικροσκοπίες ηλεκτρονίων και συναφείς τεχνικές

· Μικρο-νανο ρευστά

· Μικρο-νανο συσκευές και υλικά για ηλεκτρικές ηλεκτρομαγνητικές εφαρμογές και βασικές αρχές

· Νανοηλεκτρονικές και μικροηλεκτρομηχανικές ολοκληρωμένες συσκευές

Οι ικανότητες που περιγράφονται παραπάνω θα αποκτηθούν μέσω μιας ενθαρρυντικής εκπαιδευτικής προσφοράς, επικεντρωμένης στα ακόλουθα θέματα: τεχνικές νανοκατασκευής, διαδικασίες αυτόματης συναρμολόγησης νανοδομών, μηχανική επιφανειών, μέθοδοι ατομικής μοντελοποίησης νανοδομών, τεχνικές χαρακτηρισμού μέχρι νανοσκοπική κλίμακα.

Οι μαθητές θα έχουν την ευκαιρία να ολοκληρώσουν το ατομικό τους σχέδιο μελέτης επιλέγοντας τα μαθήματα που ταιριάζουν καλύτερα στις δεξιότητες και τους στόχους τους. Το MS στη Νανοτεχνολογία Μηχανική προσφέρει επίσης μια ποικιλία μαθημάτων που επικεντρώνονται σε τεχνικές και μεθόδους ανάλυσης και σχεδιασμού νέων υλικών και μικρο-νανοδομημένων επιφανειών, πολυλειτουργικών και έξυπνων, με στόχο την πραγματοποίηση ρευστών, ηλεκτρικών, ηλεκτρονικών, ηλεκτρομαγνητικών, φωτονικών ή υβριδικών νανο - και μικρο-μηχανικές συσκευές, και στην ανάπτυξη μικροσυστημάτων με βάση τη ροή και των αντιδραστηρίων που στοχεύουν στη μεταφορά, το διαχωρισμό, τον καθαρισμό και την ενίσχυση κυτταρικών και υποκυτταρικών σύνθετων υλικών, μικροβίων και βιοσυμβατών υλικών για την ανάκτηση και αποκατάσταση ιστών και όργανα.

Όλοι αυτοί οι τομείς θα μελετηθούν με πολύπλοκο και εγκάρσιο τρόπο, προκειμένου να παρέχουν στους μαθητές όλες τις δεξιότητες που χρειάζονται στα ΚΕΤ και τη νανοτεχνολογία. Η μαθησιακή προσέγγιση έχει ως στόχο να παρέχει στους μελλοντικούς Νανοτεχνολογικούς Μηχανικούς τη δυνατότητα να ενσωματώσουν την τεχνική-επιστημονική γνώση με δεξιότητες και οριζόντιες δεξιότητες και μαλακές δεξιότητες, συμπεριλαμβανομένων εκείνων των επικοινωνιακών εργαλείων που θεωρούνται απαραίτητα για να λειτουργήσουν σε ένα διεθνές περιβάλλον.

Για όλη τη διάρκεια του μαθήματος, οι πειραματικές και εργαστηριακές δραστηριότητες θα προσφέρονται εκτενώς, έτσι ώστε οι μαθητές να μπορούν τελικά να αναπτύξουν μια έντονη ευαισθησία για την εφαρμογή και τα εφαρμοζόμενα προβλήματα και προκλήσεις.

Μαθησιακά αποτελέσματα

Ο κύριος στόχος του μεταπτυχιακού στη Νανοτεχνολογία Μηχανική είναι η εκπαίδευση μιας νέας κατηγορίας μηχανικών ικανών να διαχειριστούν τις τεχνικές που απαιτούνται για τον χειρισμό της ύλης στη μικρο- και νανοκλίμακα για τη σύλληψη, το σχεδιασμό, την πραγματοποίηση συσκευών ελέγχου διαδικασιών, διαδικασιών και συστημάτων που λειτουργούν σε μικροσκοπικό επίπεδο . Αυτά τα συστήματα χαρακτηρίζονται από λειτουργικά μέρη που ενεργούν στη νανοκλίμακα (νανομετρική κλίμακα, που αντιστοιχεί σε εκατοστά του χιλιοστού - η τάξη μεγέθους του νανομέτρου είναι δέκα φορές υψηλότερη από τη διάσταση ενός ατόμου υδρογόνου) που πρέπει να περιέχεται και να οργανώνεται σε ελεγχόμενο περιβάλλον, συνήθως αποτελείται από συσκευές μικρομετρικής κλίμακας (χιλιοστά του χιλιοστού).

Το μάθημα απευθύνεται κυρίως, αλλά όχι αποκλειστικά, σε: φοιτητές με πτυχίο στη βιομηχανική και ηλεκτρονική μηχανική. φοιτητές με πτυχίο επιστήμης υλικών, φυσικής και χημείας.

Οι εγγεγραμμένοι φοιτητές θα ενισχύσουν και θα ενσωματώσουν τη γνώση των θεμελιωδών επιστημών και δεξιοτήτων μηχανικής, αποκτώντας ταυτόχρονα συγκεκριμένες ικανότητες που σχετίζονται με τον τομέα των νανοτεχνολογιών.

Ευκαιρίες καριέρας

Προικισμένο με την ικανότητα να λειτουργεί σε διεθνές και διεπιστημονικό πλαίσιο, ο Νανοτεχνολογικός Μηχανικός θα λειτουργεί σε διάφορα περιβάλλοντα εργασίας, που κυμαίνονται από τη μεταποιητική βιομηχανία με ένα πολύ τεχνολογικό περιεχόμενο που εφαρμόζεται στους διάφορους τομείς της μηχανικής (μηχανική, αεροδιαστημική, αυτοκινητοβιομηχανία, μεταφορές, προηγμένα υλικά, ηλεκτροτεχνική, βιομηχανική, βιοϊατρική μηχανική, βιομηχανία γεωργικών τροφίμων, διαδικασίες παραγωγής και μετασχηματισμού), συμπεριλαμβανομένων βιομηχανιών που δραστηριοποιούνται στον τομέα της ηλεκτρονικής.

Εκτός από την εκτέλεση ηγετικών καθηκόντων, ο μηχανικός νανοτεχνολογίας είναι σε θέση να διαχειρίζεται, να συντονίζει και να κατευθύνει έργα μεγάλης πολυπλοκότητας, έχοντας αποκτήσει σημαντική ικανότητα ανάπτυξης καινοτόμων μεθοδολογιών και προϊόντων. Επιπλέον, ο μηχανικός νανοτεχνολογίας έχει δεξιότητες που σχετίζονται με το σχεδιασμό και τον έλεγχο σύνθετων μικρο-νανο-συστημάτων και είναι σε θέση να λύσει προβλήματα που προκύπτουν από τη χρήση μικρο-νανοτεχνολογιών.

Εναλλακτικά, οι απόφοιτοι του MSc στη Νανοτεχνολογία Μηχανικών μπορούν να βρουν απασχόληση ως ερευνητές σε προηγμένα ερευνητικά κέντρα. Με βάση τη βαθιά γνώση που αποκτήθηκε στους βασικούς κλάδους της βιομηχανικής και ηλεκτρονικής μηχανικής, οι απόφοιτοι μπορούν επίσης να λάβουν μέρος στις εξετάσεις για να συμπεριληφθούν στο ιταλικό μητρώο μηχανικών και στη συνέχεια να απασχοληθούν στον εθνικό ιδιωτικό τομέα ως ειδικευμένοι επαγγελματίες.

Εν ολίγοις, το μάθημα έχει σχεδιαστεί για να αναπτύξει τα ακόλουθα επαγγελματικά προφίλ:

● Μηχανικός νανο και μικρο-τεχνολογιών

● Μηχανικός ανάπτυξης προϊόντων με έμφαση σε μακρο και νανο-υλικά και συσκευές

● Μηχανικός ειδικευμένος στη διαχείριση και το σχεδιασμό πολύπλοκων μικρο-νανο-συστημάτων.

Πρώτος χρόνος

Πρώτο εξάμηνο

• Χημεία για τη νανοτεχνολογία
• Αρχές κβαντικής μηχανικής με στοιχεία της δομής της ύλης και ατομικιστικές προσομοιώσεις
• Επιφανειακή μηχανική, λεπτές μεμβράνες και υλικά νανοδομής

Δεύτερο εξάμηνο

• Αρχές κβαντικής μηχανικής με στοιχεία της δομής της ύλης και ατομικιστικές προσομοιώσεις
• Μικροσκοπίες και τεχνικές νανοχαρακτηρισμού
• Μηχανική Επιφανειών, Λεπτές Μεμβράνες και Υλικά Νανοδομών
• Μικρο-νανορευστικά

Δεύτερη χρονιά

Πρώτο εξάμηνο

• Μικρο-νανο συσκευές και υλικά για ηλεκτρικές-ηλεκτρομαγνητικές εφαρμογές
• Κατ' επιλογή του μαθητή

Δεύτερο εξάμηνο

• Κατ' επιλογή του μαθητή
• Άλλες χρήσιμες δεξιότητες για ένταξη στον κόσμο της εργασίας
• Τελικές εξετάσεις

Μαθησιακά αποτελέσματα

Το Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών στη Μηχανική Νανοτεχνολογίας στοχεύει να προσφέρει στον φοιτητή προηγμένη επιστημονική και επαγγελματική κατάρτιση με στόχο να τον τοποθετήσει στο διεθνές πλαίσιο της νανοτεχνολογίας.

Στο τρέχον πλαίσιο, είναι απαραίτητο να προετοιμαστεί μια νέα τάξη αποφοίτων μεταπτυχιακών σπουδών, των οποίων οι γνώσεις και οι επιχειρησιακές δεξιότητες συνδυάζουν εκείνες που χαρακτηρίζουν τους ειδικούς στη νανοεπιστήμη (συνήθως φυσικούς, χημικούς και βιοτεχνολόγους) με τις φυσικές δεξιότητες σχεδιασμού, υλοποίησης και οργάνωσης. για το προνόμιο των ειδικών μηχανικών. Το θεμελιώδες σημείο είναι ότι υπάρχει ανάγκη για το σχεδιασμό και το λειτουργικό όραμα ενός μηχανικού που ταυτόχρονα κατέχει πολύ ευρύτερη και βαθύτερη γνώση των θεμελιωδών πτυχών σε σύγκριση με έναν παραδοσιακό μηχανικό. Ως εκ τούτου, το μεταπτυχιακό πρόγραμμα στη Μηχανική Νανοτεχνολογίας στοχεύει να εκπαιδεύσει αυτή τη νέα κατηγορία μηχανικών ικανών να κατακτήσουν τις τεχνικές που είναι απαραίτητες για τον χειρισμό της ύλης σε μικροσκοπική και νανοκλίμακα για να συλλάβουν, να σχεδιάσουν, να δημιουργήσουν και να ελέγξουν συσκευές, διαδικασίες και συστήματα που λειτουργούν στο μικροσκοπικό επίπεδο. Τέτοια συστήματα χαρακτηρίζονται από λειτουργικά μέρη που δρουν σε νανοκλίμακα (νανομετρική κλίμακα, που αντιστοιχεί σε εκατομμυριοστά του χιλιοστού - το νανόμετρο είναι τάξη μεγέθους δέκα φορές το μέγεθος ενός ατόμου υδρογόνου) τα οποία πρέπει να περιέχονται και να οργανώνονται σε καλά ελεγχόμενο περιβάλλον που συνήθως αποτελείται από συσκευές μικρομετρικής κλίμακας (χιλιοστά του χιλιοστού).

Για να εκπαιδεύσουμε ειδικούς με τα χαρακτηριστικά που απεικονίζονται, μπορούμε να ξεκινήσουμε από δύο διακριτές και συμπληρωματικές βάσεις: αφενός, να επικεντρωθούμε στην εκπαίδευση μηχανικών επιπέδου Ι σε τάξεις βιομηχανικής και ηλεκτρονικής μηχανικής και να αυξήσουμε τις δεξιότητές τους σε θεμελιώδεις πτυχές παρέχοντας στη συνέχεια συγκεκριμένες επιχειρησιακές δεξιότητες για τη μηχανική νανοτεχνολογίας. Αυτή είναι η βάση επιλογής χρήστη των CD. Εναλλακτικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το επίπεδο I εκπαίδευσης στη φυσική και τη χημεία, να το συμπληρώσετε με τις απαραίτητες δεξιότητες μηχανικής και, τέλος, να παρέχετε συγκεκριμένες δεξιότητες στη μηχανική νανοτεχνολογίας.

Για την επίτευξη αυτών των στόχων, προβλέπονται δύο δρόμοι, ένας που στοχεύει βασικά σε φοιτητές που εκπαιδεύονται στο εθνικό πανεπιστημιακό σύστημα και ένας σε φοιτητές που εκπαιδεύονται σε πανεπιστημιακά ιδρύματα εκτός της χώρας. Το τελευταίο μονοπάτι παραδίδεται εξ ολοκλήρου στα αγγλικά, ενώ το μάθημα που απευθύνεται σε φοιτητές που εκπαιδεύονται στην Ιταλία είναι χτισμένο με μαθήματα που παραδίδονται εν μέρει στα ιταλικά και εν μέρει στα αγγλικά. Αυτή η υποδιαίρεση επιτρέπει στους Ιταλούς φοιτητές να αποκτήσουν μεταπτυχιακό δίπλωμα στη μηχανική νανοτεχνολογίας ακολουθώντας, κατά περίπτωση, ένα εκπαιδευτικό πρόγραμμα που διδάσκεται εξ ολοκλήρου στα ιταλικά. Αυτή η ευκαιρία, αν και είναι διαθέσιμη, δεν ενθαρρύνεται από το CdS, δεδομένης της τυπικής διεθνούς φύσης του πλαισίου εφαρμογής των νανοτεχνολογιών. Αντιθέτως, είναι σαφές ότι, στο πλαίσιο της επιθυμητής διεθνοποίησης του εθνικού συστήματος τριτοβάθμιας εκπαίδευσης, ένα μάθημα εξ ολοκλήρου παραδομένο στα αγγλικά πρέπει να θεωρείται απαραίτητο.

Το μάθημα προετοιμάζεται για τα επαγγέλματα του Μηχανικού ειδικού σε μικρο- και νανοτεχνολογίες, του Μηχανικού εμπειρογνώμονα στην ανάπτυξη προϊόντων, συσκευών και υλικών μέσω της χρήσης μικρο- και νανοτεχνολογιών και του ειδικού μηχανικού στο σχεδιασμό και τη διαχείριση πολύπλοκων μικρο-και νανοσυστήματα.

Αυτός ο μηχανικός μπορεί να διαχειρίζεται, να συντονίζει και να διευθύνει εξαιρετικά πολύπλοκα έργα, χάρη στην αποκτηθείσα ικανότητα ανάπτυξης καινοτόμων μεθοδολογιών και προϊόντων, σχεδίασης και ελέγχου πολύπλοκων μικρο- και νανο-συστημάτων και επίλυσης εγκάρσιων προβλημάτων που σχετίζονται με τη χρήση μικρο- και νανοτεχνολογιών. Σε εθνικό και διεθνές πλαίσιο, αυτές οι επαγγελματικές προσωπικότητες βρίσκουν απασχόληση στη μεταποιητική βιομηχανία υψηλής τεχνολογίας που δραστηριοποιείται στους διάφορους τομείς μηχανικής, όπως στο πλαίσιο της μηχανικής, της αεροδιαστημικής, της αυτοκινητοβιομηχανίας, των μεταφορών, των προηγμένων υλικών, της χημείας, της ηλεκτρολογικής μηχανικής, της βιομηχανικής. , διεργασίες μετασχηματισμού και παραγωγής ενέργειας, βιοϊατρικής μηχανικής, ηλεκτρονικών και τηλεπικοινωνιών, όπου απασχολούνται τόσο σε μεσαίες-μεγάλες εταιρείες όσο και σε μικρομεσαίες εταιρείες που ειδικεύονται στην υψηλή τεχνολογία.

Περαιτέρω ευκαιρίες εργασίας για τον Master of Nanotechnology Engineer είναι προηγμένα δημόσια και ιδιωτικά ερευνητικά κέντρα και πρόσβαση στην τριτοβάθμια εκπαίδευση στο πλαίσιο των ερευνητικών διδακτορικών σπουδών, τόσο σε εθνικό όσο και σε διεθνές επίπεδο.
Χάρη στη εις βάθος γνώση των κλάδων που χαρακτηρίζουν τη βιομηχανική και ηλεκτρονική μηχανική και τη δυνατότητα πρόσβασης στο μητρώο μηχανικών για το βιομηχανικό τμήμα, ο Μηχανικός Νανοτεχνολογίας παρουσιάζεται επίσης ως καταρτισμένος επαγγελματίας.