sivilingeniørutdanning nanoteknologi 2014-2015
sivilingeniørutdanning nanoteknologi Vi leter etter deg som kan få mye ut av lite Hvordan kan atomer og molekyler settes sammen til nye typer materialer? Hvordan kan vi bygge nye komponenter for diagnostikk og medisinering, ren energiteknologi og nye elektroniske innretninger? Nanoteknologi handler om å studere og manipulere ulike materialer helt nede på atomært nivå.
En student bruker høyteknologisk utstyr til nanostrukturering (FIB) av en prøve på NTNU NanoLabs renrom. Foto: Kim Ramberghaug /NTNU
Hva er nanoteknologi? Nanoteknologi forener de klassiske naturvitenskapelige fagene fysikk, kjemi og biologi i fremstillingen av materialer, komponenter og system, hvor toleranser på nanometer skala er avgjørende for deres funksjonelle egenskaper. Dette krever verktøy for inspeksjon og kontroll helt ned på atomær skala. Slike «nanoverktøy» er i dag tilgjengelig i laboratoriet og benyttes i industrien, blant annet til fremstilling av integrerte kretser. Nanoteknologiens tverrfaglige karakter gjenspeiles i bredden av anvendelser, blant annet innen medisin, elektronikk, fornybar energi, sikkerhet og miljøovervåking. studer nanoteknologi Liker du matematikk og naturvitenskap og drømmer om et yrkesliv der du kan bidra med din kunnskap til nye innovative løsninger for: bedre terapi og diagnose innen medisin nye og bedre komponenter og systemer for kommunikasjon og miljøkontroll mer effektiv, miljøvennlig produksjon og bruk av energi i hverdagen I så fall vil sivilingeniørstudiet i nanoteknologi ved NTNU trolig bli et lykkelig valg for deg. oppbygning Sivilingeniørutdanningen i nanoteknologi er et femårig masterprogram, der de to første årene av studiet gir deg solid basiskunnskap innen kjemi, fysikk og matematikk. Samtidig vil du bli introdusert til karakteristiske egenskaper hos «nanostrukturerte» materialer og moderne metoder for inspeksjon og manipulering av materialer helt ned på atomær skala. VANSKELIGE ORD? På www.ntnu.no/studier/ordliste finner du en liste som forklarer disse ordene: studieprogram, bachelorprogram, masterprogram, semester, studiepoeng, emne, fag, fordypningsemne, perspektivemne, støttefag, årsstudium, studieretning, fordypning, hovedprofil. 4
De to første årene har et fastlagt løp med felles fag for alle på kullet. De neste tre årene spesialiserer du deg innenfor én av tre studieretninger. Valget står her mellom nanoelektronikk, bionanoteknologi og nanoteknologi for materialer, energi og miljø. For mer informasjon om studieretninger, se side 8. Det siste året er disponert til fordypningsemne, prosjektog masteroppgave, som normalt gjennomføres i team sammen med lokale forskere. På våre nettsider: ntnu.no/studier/mtnano, finner du mer utfyllende informasjon om studiets oppbygning, samt en oversikt over obligatoriske og valgbare emner. en ny studiehverdag Som «nanostudent» blir du en del av et kull på rundt 30 studenter. Her forsvinner du garantert ikke i mengden og blir snart godt kjent med alle dine medstudenter. Siden nanoteknologi er et utpreget tverrfaglig studium, der en rekke kurs blir gitt i fellesskap med andre studieprogram, vil du også raskt møte studenter fra fysikk og matematikk, elektronikk, materialteknologi og kjemi. Dette gir deg rike muligheter til å knytte nye vennskap og bygge et nettverk, som du vil ha glede av både under studietiden og i livet videre. En ny hverdag - og nye studievenner. Foto: Julian Tolchard, NTNU 5
Topptur en av mange, ulike arrangementer i regi av linjeforeningen Timini. Foto: Livet som student byr på stor personlig frihet, men stiller også krav til selvdisiplin og arbeidsinnsats. Du har selv det fulle ansvar for egen læring, for å møte til lab-øvinger og overholde frister for innlevering av obligatoriske oppgaver. Ikke minst er det opp til deg å stille vel forberedt til eksamen. Linjeforeningen Timini Timini drives av studentene selv og har som viktigste formål å sveise studentene sammen sosialt. Foreningen arrangerer også møter med representanter fra norsk industri og andre faglige aktiviteter. Timini byr på gode venner og mye moro. Du finner mer informasjon på www.timini.no Utenlandsopphold Nanoteknologi er et fagområde som er i rask utvikling og vekst over hele den industrialiserte verden. Det er svært vanlig blant «nanostudentene» å reise på utveksling utenlands for å tilbringe ett til to semester i siste del av studiet. Erfaringer fra et slikt opphold er som regel verdifullt når du seinere skal søke jobb. Lånekassen gir støtte til slike utenlandsopphold. Internasjonal seksjon ved NTNU yter også bistand til å realisere slike opphold, både i form av stipend og til planlegging av oppholdet. Våre faglærere har gode kontakter ved aktuelle læresteder rundt om i verden, og vil kunne hjelpe deg med gode råd for valg studiested utenlands. 6
JobbMuligHeter Som ferdig utdannet sivilingeniør i nanoteknologi vil du ha verktøy og kunnskap som gjør deg istand til å løse oppgaver og utfordringer på mange samfunnsområder. Jobbmulighetene er først og fremst innen forskning og utvikling av nye materialer, i medisinsk teknologi, kommunikasjonsteknologi og teknologi for miljøovervåking og ren energi. Innsikt i nanoteknologi er avgjørende for å lykkes i utviklingen av: morgendagens alternativ til fossile energikilder, som for eksempel effektive materialer for solenergi og hydrogenteknologi nye og raskere kretser for databehandling og -minne sensorer og mikrosystem for miljøkontroll, medisinsk diagnose og terapi ( drug delivery ) Programmet gir et godt grunnlag for en fremtidig forskerkarriere og leder til et bredt spektrum av muligheter både i tradisjonell og fremtidig industri samt i offentlig forvaltning. Aktuelle arbeidsplasser er å finne såvel i store konsern som i mindre firma. NTNU NanoLab et høyteknologisk renrom. Nanoteknologi krever avansert utstyr og mulighet til å arbeide under kontrollerte forhold i såkalte «renrom». Foto: Geir Mogen 7
studieretninger De tre siste årene på sivilingeniørutdanningen i nanoteknologi spesialiserer du deg innen en av følgende studieretninger: nanoelektronikk bionanoteknologi nanoteknologi for materialer, energi og miljø Mer informasjon om de enkelte studieretningene finner du på våre nettsider: ntnu.no/studier/mtnano nanoelektronikk Det elektroniske nærmiljø som langt på vei definerer vår tid, informasjonsalderen, hviler på en ufattelig kompleks produksjonsteknologi der milliarder av elektroniske komponenter er koplet sammen på små silisiumbrikker (chips). Mobiltelefon, digitalkamera, ipod og laptop alt dette er sikkert en del av din hverdag. Morgendagens teknologi for disse produktene, og for nye elektroniske innretninger og systemer, kan du være med på å skape. Miniatyrisering er nøkkelordet i denne utviklingen, som om kort tid vil møte tekniske barrière av fundamental natur. For å takle disse utfordringene har internasjonal elektronikkindustri rettet sin oppmerksomhet mot nye komponenter med fysiske dimensjoner på nanometer (atomær) skala. Når du lærer om dette på studieretningen nanoelektronikk, vil du kunne være med å utvikle superraske datamaskiner, sensorer for miljøkontroll, optisk kommunikasjon og elektronikk for bruk i medisinsk terapi og diagnose. Denne teknologien vil sette sitt preg på fremtidens samfunn og næringsliv, slik mikroelektronikken har preget det 20. århundre. 8
bionanoteknologi Bionanoteknologi og nanomedisin kombinerer nanoteknologiske med molekylærbiologiske verktøy for å undersøke, påvirke og lage strukturer inspirert av menneskekroppen og naturen. Hovedmotivasjonen er utvikling av bedre og raskere diagnostiske verktøy, mer avanserte tilnærminger for å studere biologiske systemer og behandlingsmåter i laboratoriet, samt målstyrt terapi i pasienter. Et spennende forskningsfelt er utvikling av «organer-på-mikrochip» hvor man ser for seg at man bygger minimalistiske organfunksjoner fra bunnen av, for å lette utprøving av nye terapiformer. Et annet sentralt område er å lage spesialdesignede nanopartikler for kreftbehandling. Videre er utviklingen av avanserte materialer via bioinspirert konstruksjon et viktig interesseområde. Gjennom millioner av år har planter og dyr utviklet suverene måter for produksjon av materialer med ekstreme og unike egenskaper. Tenk bare på styrken og elastisiteten i et edderkoppspinn, eller i byssustråder hos blåskjell. Ved å studere naturlig forekommende materialer og strukturer kan vi få inspirasjon og kunnskap til å lage nye produkter for nær sagt alle anvendelser. Bionanoteknologi og nanomedisin er i rask utvikling, og er et spennende felt med mange bruksområder. de. Her pla de. Her plasseres se bil lde. Her plasseres seres bilde. Her pl ilde. Her plasseres bilde. b Her plasseres bilde. Her plasseres bilde. b Her plasseres bilde. Her plasseres bilde. Her plasseres Her plasseres bilde. Her plassere res bilde. Her plasser Her plasser e tittel Her kommer en bildetekst som kan gå over flere linjer. Her kommer. Foto: Fornavn Etternavn DNA chip - brukt til genotyping. Foto: istockphoto/andrei Tchernov 9
Nanoteknologi for materialer, energi og miljø Tenk deg perspektivene ved fremstilling av nanometertynne og lette karbon nanorør med styrke langt sterkere enn stål. Anvendelsesområdet er nærmest ubegrenset, fra fly til skistaver. Det er ikke bare styrken, men også de elektroniske, magnetiske og optiske egenskaper som kan kontrolleres ved å styre oppbyggingen av materialer på nanonivå. Slike materialer vil gi grunnlag for videre utvikling av nye produkter. Fremstilling av slike komplekse materialer hviler på ulike synteseteknologier. Velger du å studere nanostrukturerte materialer, vil du lære avanserte teknikker for å bygge nye materialer atom for atom, så vel som strukturering av studieløp 1. og 2. år: Fra og med første semester utgjør nanoemner en rød tråd gjennom hele studiet. I tillegg kommer basisemner innenfor eksempelvis matematikk, fysikk, kjemi, programmering og elektronikk. 3. år: Velg studieretning: - Nanoelektronikk - Bionanoteknologi - Nanoteknologi for materialer, energi og miljø 4. år: - Obligatoriske og valgbare emner - Ikke-teknologiske emner 5. år: - Fordypningsemner, prosjekt- og masteroppgave emner i faste stoffer på mikro- og nanoskala. Ennå har vi kun sett begynnelsen på hva som er mulig å skape av nanomaterialer ved å utnytte disse teknikkene, og nye teknikker er stadig under utvikling. Ren energi og et renere miljø er to av de viktigste utfordringene vi står overfor i årene som kommer. Her vil lettere og sterkere materialer bidra til å redusere energiforbruket i for eksempel fly og biler. Videre er nye og mer effektive metoder for energikonvertering under utvikling, eksempelvis til bruk i solceller og for konvertering fra kjemisk til elektrisk energi. Produksjon av nye nanomaterialer kan også gi en gevinst for både økonomi og miljø da materialbehovet er redusert jevnført med tradisjonelle materialer. Spesialiserer du deg innen nanoteknologi for materialer, energi og miljø kan du bidra i denne utviklingen. Studieretningen gir deg også et godt grunnlag for å arbeide med utviklingen av nye, effektive metoder for rensing av avgasser, væsker eller drikkevann. For å unngå mulige negative konsekvenser er det også viktig å forstå hvordan nanomaterialene påvirker miljøet. En spesialisering innenfor nanoteknologi for materialer, energi og miljø vil sette deg i stand til å bidra i møtet med verdens klimautfordringer. 10
Foto: Geir Mogen /NTNU nanoteknologi 5-årig sivilingeniørutdanning Antall studieplasser: 30 Søknadsfrist: 15. april adresse: NTNU, Fakultet for naturvitenskap og teknologi, 7491 Trondheim telefon: 73 59 41 97 informasjon om studiet: www.ntnu.no/studier/mtnano www.ntnu.no/nt studieveileder: studier-nt@nt.ntnu.no opptakskrav: Krav om matematikk (R1+R2) og fysikk, (FYS1). Karakteren 4 eller bedre i matematikk R2. Kravkode ING4R2 SEM micrograph of pollen (round with spikes). Photo: MTNANO/NTNU 11
> Design/AD: Agendum See Design as Illustrasjon: Agendum See Design/Commando Group/Rune Spaan Layout: Marianne Sjøholtstrand/NTNU Trykk: Senter Grafisk AS ntnu det skapende universitet Ved NTNU i Trondheim er den teknologiske kunnskapen i Norge samlet. I tillegg til teknologi og naturvitenskap har vi et rikt fagtilbud i samfunnsvitenskap, humanistiske fag, realfag, medisin, lærerutdanning, arkitektur og kunstfag. Samarbeid på tvers av faggrensene gjør oss i stand til å tenke tanker ingen har tenkt før, og skape løsninger som forandrer hverdagen. www.ntnu.no/studies/mtnano