Направление подготовки бакалавров 28.03.02 «Наноинженерия»
Образовательная программа "Безопасность систем и технологий наноинженерии"
Кафедра безопасности жизнедеятельности готовит специалистов по уникальной образовательной программе «Безопасность систем и технологий наноинженерии» - специалистов в области оценки и управления рисками производственных систем, в которых производятся или применяются нанодисперсные материалы.
17 бюджетных мест
Уровень подготовки – бакалавр
Форма обучения – очная
Срок обучения – 4 года
Вступительные испытания и минимальные баллы:
Математика 39
Русский язык 40
Физика / ИКТ (на выбор) 39 /44
Что такое Наноинженерия и почему она так актуальна?
Наноинженерия – это область деятельности по созданию и применению материалов, приборов, устройств и систем, полученных на основе нанообъектов или с использованием нанотехнологий.
За последние годы изучение наносистем – структур, компоненты которых имеют размер от 1 до 100 нанометров, – привело к значительному прогрессу в области высоких технологий и разработке инновационных материалов и приборов. Экспериментальные данные свидетельствуют, что миниатюризация элементов улучшает функциональные характеристики веществ и изделий, порой открывая совершенно новые качества. Благодаря этому повышаются прочность и гибкость материалов, увеличивается активность катализаторов, сокращаются габариты оборудования и возрастает его мобильность. Современная наука и техника примерно в девяти случаях из десяти включают достижения наноиндустрии.
Однако при всех преимуществах нанотехнологий и материалов, полученных с их применением, растут риски, связанные с производством таких видов продукции. Многие виды химических соединений при уменьшении размеры начинают проявлять токсичные свойства для человека. Поэтому появляется потребность в специалистах, способных оценивать риски при производстве и применении наноматериалов и дисперсных систем и проектировать способы защиты от этих рисков.
Наночастицы обладают значительно большей удельной поверхностью, чем макроскопические частицы тех же веществ. Это увеличивает химическую активность и реакционную способность частиц, вызывая следующие потенциальные угрозы:
Биологические риски:
- высокая адсорбционная способность позволяет частицам накапливать загрязняющие вещества и биологические патогены;
- наночастицы легче проникают сквозь клеточные мембраны и биологически активные барьеры, повышая риск интоксикаций и аллергических реакций;
- частицы металлов и оксидов металлов могут вызывать воспаления дыхательных путей, сердечно-сосудистую патологию и повреждение ДНК клеток;
- углеродные нанотрубки и графеноподобные структуры способны проникать глубоко в ткани легких, создавая предпосылки для хронических заболеваний органов дыхания и онкологических процессов.
Экологические риски
- загрязнение почвы и водных ресурсов наночастицами, особенно при отсутствии адекватных методов утилизации и очистки сточных вод.
- накопление наноразмерных примесей в растениях и животных, приводящее к нарушению естественных пищевых цепей и экосистем.
Профессиональные риски:
– высокое содержание пыли и аэрозолей в рабочей зоне создает условия для попадания частиц в дыхательные пути сотрудников;
– использование растворителей и органических реагентов в синтезе и очистке нанообъектов повышает вероятность острых отравлений и профессиональных заболеваний кожи и слизистых оболочек;
– контакт с высокоактивными катализаторами и реактивами усиливает возможность случайных аварий и взрывов на производственных участках.
Чему учат на направлении подготовки 28.03.02 «Наноинженерия»?
Особенности обучения - студенты получат значимый опыт в практической работе с современным исследовательским и промышленным оборудованием, получат глубокие теоретические познания о свойствах, строении и получении материалов в дисперсном состоянии, научатся самостоятельно проводить научные исследования и применять их результаты на своем рабочем месте, получат знания в области обеспечения безопасности и охраны труда при разработке, производстве, эксплуатации и утилизации наноматериалов.
В образовательной программе выделяется блоки дисциплин
- Фундаментальные дисциплины (глубокое изучение фундаментальных дисциплин (математика, физика, химия).
- Социально-гуманитарные и экономические дисциплины (история, философия, экономика, иностранный язык и др.).
- Инженерные дисциплины (позволяют научиться чертить и проектировать, описывать технологический процесс и рассчитывать технические или технико-экономические характеристики процесса или устройства, а также использовать современные информационные технологии и специализированное программное обеспечение при решении задач профессиональной деятельности)
- Специальные дисциплины (большой комплекс дисциплин, который направлен на формирование компетенций не просто инженера, а инженера в сфере безопасного использования наноматериалов в производственных процессах).
Начинается обучение в этом блоке с изучения физико-химических основ нанотехнологий, то есть с поиска ответов на вопросы «Что такое наночастица? Как образуются наночастицы, нанопленки, нановолокна? Какие процессы протекают в наноразмерных системах? Как можно прогнозировать эти процессы? Как можно управлять этими процессами? Какие риски для здоровья человека при этом возникают?»
Затем студенты изучают инструментальные методы получения и исследования наноразмерных и дисперсных систем, такие как микроскопия, спектрометрия, хроматография и др. На какое бы современное предприятие вы не пришли, вы можете увидеть там микроскопы, спектрометры, хроматографы и так далее. Поэтому навыки, полученные при изучении данных дисциплин, позволяют выпускникам найти себя в любой исследовательской лаборатории.
Большое внимание уделяется изучению областей применения нанотехнологий для решения практических задач. Этот набор дисциплин очень важен, поскольку позволяет обучающимся рассмотреть различные области и понять, в какой конкретной области они хотели бы продолжать свою профессиональную деятельность. Поэтому наши студенты изучают материаловедение, физическую химию поверхностных явлений, электротехнику, приборостроение, экологию, различные химические процессы и т.д.
Также особое внимание уделяется дисциплинам, связанными с вопросами безопасности технологий наноинженерии и оценки рисков производственных систем и наноматериалов.
Учебный план направления подготовки «Наноинженерия»
В чем преимущество направления подготовки «Наноинженерия»?
Главное достоинство направления подготовки Наноинженерия – это междисциплинарность и универсальность. Это связано с тем, что материалы, системы и устройства, полученные с использованием нанообъектов и нанотехнологий, широко используются в совершенно различных областях. При этом понимание рисков, возникающих при их использовании, делает наших выпускников незаменимыми специалистами во многих сферах деятельности.
Наши студенты занимаются научно-исследовательской работой и защищают дипломные работы, связанные с созданием:
– безопасных технологических процессов нанесения наномодифицированных гальванических покрытий;
– новых технологий получения биоразлагаемых полимерных материалов;
– сорбционных систем для охраны окружающей среды и создания новых типов систем очистки воздуха;
– систем фильтрации различного типа для производства средств индивидуальной защиты;
– функциональных композиционных материалов для защиты от электромагнитных воздействий и антистатическими свойствами;
– материалов для повышения огнестойкости строительных конструкций;
– наномодифицированных строительных материалов различного назначения;
– безопасных технологий получения наноматериалов различных видов (углеродных соединений, магнетита, силикатов и других).
Наноинженерия находится на стыке между инженерными и фундаментальными специальностями, поэтому наши ребята также могут продолжать обучение в магистратуре и аспирантуре как на глубоко научных фундаментальных направлениях, таких как физика, химия и биология, так и в более узких прикладных областях (материаловедение, биотехнические системы и технологии, фотонные системы и др.), в том числе в других ведущих ВУЗах РФ (Университет ИТМО, г. Санкт-Петербург).
А уникальные компетенции в оценке и управлении профессиональными рисками и безопасностью труда в наноинженерных технологиях дают возможность работы в экспертных организациях, в отделах и службах промышленной безопасности и охраны труда, надзорных ведомствах.
Выпускники направления «Наноинженерия» получают второй диплом о профессиональной переподготовке по направлению «Техносферная безопасность», что дает право работать в сфере охраны труда в соответствии с требованиями профессионального стандарта «Специалист по охране труда»
Где проходят практику студенты и работают выпускники?
Выпускники направления «Наноинженерия» востребованы в отраслях, требующих знаний в технологиях производства, фундаментальных науках о строении и свойствах веществ и материалов, умеющих применять свои умения и навыки как в теоретических расчетах, так и на практике (химические производства, фармацевтика, электроника, машиностроение, охрана труда).
Трудоустройство: Государственная инспекция труда по Белгородской области, ОАУ «Центр охраны труда Белгородской области», ООО «АТМ», АО «Петрохим», АО «Агро-Белогорье», ООО «Экостандарт», ОГБУЗ ССМП и другие.
