La nanoingeniería es el campo de la ingeniería centrado en el estudio, desarrollo y refinamiento de materiales a muy pequeña escala.

Puede considerarse como la aplicación práctica de la nanociencia, similar a cómo la ingeniería mecánica aplica los principios de la física.

La palabra “nano” se deriva de una palabra griega que significa “enano” y denota una mil millonésima.

Por contexto, un humano tiene casi cien mil nanómetros de ancho y una hebra de ADN suele tener menos de tres nanómetros de diámetro.

Un producto hecho por el hombre tan pequeño, más diminuto incluso que una bacteria, podría no parecer lo suficientemente sustancial o fuerte como para marcar una diferencia en el mundo real.

Sin embargo, al igual que las hebras de ADN de nanoescala similares mencionadas anteriormente, los nanomateriales desplegados en masa tienen un efecto profundo.

Una amplia gama de productos, desde raquetas de tenis hasta vendajes antibacterianos, incorporan nanomateriales.

Los nanoingenieros dirigen la fabricación de estos nanomateriales a través de múltiples técnicas como la litografía por haz de electrones y el micromecanizado.

Con un título en ingeniería en línea de la Universidad de California, Riverside (UCR), puede desarrollar las habilidades técnicas y de gestión necesarias para liderar un equipo de nanoingenieros.

La pista de Maestría en Ciencias en Ingeniería (MSE) de la UCR incluye una opción de especialización en materiales a nanoescala.

Graduarse con una maestría en nanoingeniería puede ayudar en la búsqueda de carreras en demanda como científico médico, científico de materiales y químico, además de las propias de nanoingeniería.

Una mirada a los materiales comunes utilizados en la nanoingeniería.

El trabajo de un nanoingeniero puede ser muy variado, pero normalmente girará en torno al desarrollo de nanomateriales.

Nanotubos de carbon

Estas moléculas cilíndricas consisten en arreglos hexagonales de átomos de carbono, hechos de grafeno enrollado. Tienen una excelente resistencia a la tracción y conductividad térmica a la vez que son increíblemente ligeros.

Las aplicaciones actuales de los nanotubos de carbono incluyen usarlos como aditivos en epoxi para crear un adhesivo más fuerte e incorporarlos en las piezas de la bicicleta para una mayor durabilidad.

Las aplicaciones hipotéticas van desde el posible uso en baterías de iones de litio para mejorar su ciclabilidad hasta su uso en sistemas de tratamiento de agua para una captura más eficiente de ciertos contaminantes.

Nanocompuestos

Un nanocompuesto se forma agregando nanopartículas a un sólido para crear un material multifásico con mayor durabilidad y flexibilidad.

La integración de nanotubos de carbono en un proceso de fabricación es un ejemplo destacado, pero hay muchas otras posibilidades, incluidos los polímeros conductores y los compuestos magnéticos fluorescentes.

En 2004, un material comercializado como Metal Rubber demostró el potencial de combinar los mejores aspectos del metal y el caucho.

También se han propuesto polímeros similares para su uso en palas de molinos de viento con relaciones de resistencia a peso más altas y en andamios que podrían ayudar a que los huesos rotos sanen más rápido.

Puntos cuánticos

Un punto cuántico es un semiconductor a nanoescala con características ópticas y electrónicas distintivas. En la práctica, a menudo se utilizan para emitir colores específicos en dispositivos como televisores LCD, en cuyo caso se enrollan en láminas de película que se incluyen en la pantalla del televisor.

Con los puntos cuánticos en su lugar, un televisor desperdicia menos luz. Los puntos cuánticos purifican los colores y reducen la cantidad de luz que los filtros de color del dispositivo no pueden utilizar.

Trabajos de nanoingeniería:

Además de investigar, formular, probar, desarrollar y mejorar los materiales mencionados anteriormente y muchos otros, los nanoingenieros también realizan tareas como:

  • Supervisar el trabajo de otros ingenieros y científicos.
  • Crear y reevaluar los procedimientos de prueba para materiales.
  • Determinación del impacto ambiental de seguridad de los nanomateriales
  • Incorporación de especificaciones técnicas y consideraciones económicas en diseños de materiales.
  • Producción de informes, informes técnicos y otra documentación.
  • Contribuir al diseño de productos comerciales o industriales que contienen nanomateriales
  • Preparando laboratorios para probar nanomateriales
  • Capacitar a colegas y otro personal sobre cómo operar ciertos equipos y dispositivos

La Oficina de Estadísticas Laborales de los Estados Unidos (BLS) no mantiene una lista ocupacional específicamente para nanoingenieros. El análogo más cercano es probablemente el de los químicos y científicos de materiales.

Se espera que el empleo total de estos profesionales aumente un 7% de 2016 a 2026, o tan rápido como el promedio de todas las profesiones. El salario medio anual fue de $ 78,330 en 2018.

Se espera que la demanda de nuevos materiales impulse el crecimiento de los trabajos de científicos de materiales a corto plazo.

Para los químicos, el interés en compuestos más respetuosos con el medio ambiente, así como en sustancias para productos farmacéuticos modernos, debería mantener la demanda en el futuro previsible.