التخصصات التي يشملها علم وهندسة المواد

1998 تقرير1996 عن العلم في العالم

KFAS

علم وهندسة المواد التكنولوجيا والعلوم التطبيقية

تستلزم دراسة الجوانب المتعددة لبنية المواد وتركيبها ووصفها وتحضيرها وتجهيزها وتقنيات تصنيعها تكاملاً وتفاعلاً بين ميادين ومجالات كثيرة مازالت تُعدُّ، حتى الآن، تخصصات مستقلة يتم الربط بينها بصورة متزايدة في تضافر يضاعف محصلتها.

وحاليًا أصبح علم المواد علمًا متعدد التخصصات يتطلب مدخلات من فيزياء الحالة الصلبة والكيمياء وعلم الفلزات وعلم الخزف والمواد المركبة وعلمي السطوح والسطوح البينية والرياضيات وعلم الحاسوب وعلم القياس والهندسة.

والواقع إن الفصل الصارم بين التخصصات المختلفة أصبح غير ملائم بعد تلاشي الحواجز والحدود فيما بينها. فالعلم الحديث يتجه في دراسة الجسيمات الأولية والذرات والجزيئات نحو تخطي الحدود بين المواد، أيًا كان أصلها، كما يصل إلى تخصصات مثل التقانات الحيوية والهندسة الوراثية للكائنات الحية ويستفيد منها.

وبالفعل فإن الخبرة الحديثة تشير إلى اندماج علوم الحياة (البيولوجيا الجزيئية) وعلم الكيمياء والمواد البوليمرية. وقد مهدت التطورات الحديثة الطريق أمام ثورة الإلكترونيات المكروية (الصغرية).

ومن وجهة أخرى فإن التطورات الحديثة في الإلكترونيات المكروية أدت مرارًا إلى إعطاء زخم إضافي إلى الكيمياء، مثلاً من خلال التصميم الجزيئي الذي يستعان فيه بالحواسيب والبحث الدؤوب عن مواد نشيطة جديدة أو من خلال التحكم في عمليات التصنيع بوساطة المعالِجات المكروية، كما أن الاكتشافات الجديدة في الفيزياء والبيولوجيا توسع بدرجة كبيرة من نطاق المجالات المتاحة للكيمياء.

وفي الوقت الراهن، تضافرت الحواسيب والتقانة البيولوجية لاستحداث "المعلوماتية البيولوجية" وغيرت بذلك وجه البحوث في مجالي المستحضرات الصيدلية والتقانة البيولوجية.

ومن ثم فإن اتساع نطاق المعارف وتعاضدها المعزِّز لمحصلتها يمثلان الآن متطلبات جوهرية ضرورية لإجراء البحوث الأساسية.

وعلى أي حال، فالأمر الواضح في هذه المرحلة هو أن طابع وتعقيد المشكلات المتصلة بالتحضير والتجهيز يستلزمان جهدًا جماعيًا يشمل تخصصات عديدة، ويحتاج إلى العديد من العاملين الفنيين ومن فرق البحث التي كانت تعمل منفردة قبل ذلك.

ومن ثم فإن عمليات تصميم المواد وتطوير المنتجات وتجهيزها القائمة على تعدد التخصصات تكتسب أهمية بالغة على مستوى الشركة والصناعة والجامعة ومختبر البحوث كما أنها مهمة أيضًا للاقتصاد في هذا الشأن وتكتسب بالضرورة طابعًا دوليًا.