¿Cómo es ser estudiante de doctorado en nanotecnología?

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En general, puede ser muy emocionante o muy frustrante. Por un lado, estás construyendo cosas que nadie construyó antes, lo cual es emocionante. En el lado negativo, no puede “ver lo que está sucediendo” tan fácilmente como con los sistemas macroscópicos, por lo que puede ser muy difícil entender qué está pasando o por qué algo no está funcionando. La cantidad de horas de trabajo y el esfuerzo dependen 100% del profesor, pero tienen el potencial de ser enormes. La financiación es (relativamente) fácil en comparación con otros campos, y tiene un factor “genial” cuando lo explica. Algunos laicos supondrán que construyes “nano robots humanoides”, cuando en realidad estás trabajando en nanoesferas o nano barras.

En el plano científico, la nanotecnología es un campo gigantesco y, por lo tanto, un doctorado en nanotecnología puede implicar tipos de trabajo completamente diferentes. Algunos ejemplos serían:

1. Trabajo teórico sobre el transporte de calor o carga de baja dimensionalidad: haría muchos cálculos de alto rendimiento para resolver las ecuaciones que rigen el fenómeno microscópico. Métodos de Monte Carlo para resolver PDE estocásticos, DFT, etc. Muchas matemáticas, computación paralela (si su instituto es bueno y tiene los recursos, etc.)
2. Nanofabricación : generalmente comienza con una idea de qué tipo de nano-sistema le gustaría construir, y luego realiza procesos (reacciones químicas, grabados, litografía), y luego observa los resultados utilizando microscopía electrónica u otras técnicas. Intenta aislar el efecto de cada variable en su proceso de fabricación (temperatura, concentración de productos químicos, duración, intensidad del grabado, etc.) para desarrollar un proceso que pueda producir algo nuevo (un dispositivo, partícula, etc.). Este tipo de trabajo puede ser ridículamente repetitivo y puede o no ser un desafío intelectual, pero es esencial para el progreso de la nanotecnología. Puede implicar trabajar con cosas muy peligrosas (altas temperaturas, ácido fluorhídrico, gases tóxicos) y en un ambiente de sala limpia. Cuando estaba trabajando en eso, mi día típico implicaba ir a la oficina, revisar el correo electrónico, hacer un tratamiento químico con algunas muestras en un laboratorio químico, ir a la sala limpia, ponerme la vestimenta de la sala limpia, hacer un proceso de sala limpia en las muestras (es decir, esperar 20 minutos para que termine cada muestra, para un total de 5-10 muestras). Salir de la sala limpia y observar los resultados en el microscopio electrónico de barrido, totalizando alrededor de 10 horas con un descanso para almorzar en algún momento. Por supuesto, también habría “días de reunión” y “días de redacción en papel”.
3. Caracterización a nanoescala : medición de las propiedades (rigidez, calor específico, propiedades ópticas, propiedades magnéticas, conductividad eléctrica) de objetos extremadamente pequeños. Esto puede ser extremadamente desafiante. Algunas mediciones se realizan a alto vacío o temperatura ultrabaja. En general, implicará dominar muy bien algunas herramientas (espectrómetro Raman, microscopio electrónico de transmisión, …)
4. Aplicaciones biomédicas : agregue uniones químicas (funcionalice) nanopartículas y observe su comportamiento dentro del cuerpo de los animales de laboratorio para la administración de medicamentos, estudie las propiedades nanomecánicas de los patógenos (virus, células cancerosas) para desarrollar sensores, etc.

Entonces, si desea comenzar un doctorado en nanotecnología, piense en lo que le gusta hacer, qué habilidades le gustaría adquirir durante su doctorado (su perspectiva profesional variará mucho según su especialidad) y busque un grupo de investigación que se ajuste a usted . Algunos profesores tenderán a favorecer la especialización, donde cada estudiante de doctorado se convierte en un “maestro” en algunas técnicas, mientras que otros preferirán que cada estudiante de doctorado complete un proyecto / dispositivo y se encargue de cada paso del proceso (diseño, modelado). , fabricación, caracterización). Cuál es el mejor para usted depende de sus objetivos profesionales y personalidad.