תואר ראשון בהנדסת חומרים

הנדסת חומרים היא תחום הנדסי שמשלב כימיה, פיזיקה, מתמטיקה והנדסה, ומתמקד בפיתוח, עיבוד, תכנון ושיפור של חומרים קיימים וחדשים. כל מוצר סביבנו – סמארטפונים, רכבים חשמליים, שתלים רפואיים, מטוסים, סוללות, רובוטים, ומבנים חכמים – מבוסס על חומרים שתוכננו על ידי מהנדסי חומרים.
מהנדסי חומרים חוקרים כיצד חומרים מגיבים במצבים שונים, איך לשפר חוזק, גמישות, מוליכות חשמלית ועמידות של חומרים, ואיך ניתן להנדס חומרים חכמים לתעשיות מתקדמות.  התחום עוסק במתכות, פולימרים, חומרים קרמיים, חומרים ביו-רפואיים, חומרים חכמים, ננוטכנולוגיה, מוליכים למחצה ועוד.
הנדסת חומרים עומדת בבסיס חידושים כמו סוללות משופרות, חומרים אנטי-בקטריאליים, פלדה חזקה וקלילה יותר, אריחי בניין חסיני אש, מסכים גמישים ועוד.

למה ללמוד תואר ראשון בהנדסת חומרים?

• מקצוע מבוקש בתעשיות רבות – הייטק, אנרגיה, רכב, ביוטכנולוגיה, תעופה, רפואה ועוד.
• השפעה עצומה על העולם – כל חידוש טכנולוגי דורש חומרים מתקדמים.
• אפשרויות תעסוקה מגוונות עם תנאים מעולים ושכר גבוה.
• מחקר ופיתוח חדשני – חומרים חכמים, חומרים אנטי-בקטריאליים, טכנולוגיות הדפסה תלת-ממדית.
• תעשייה מתפתחת שמובילה את הטכנולוגיות של העתיד – רכבים אוטונומיים, בינה מלאכותית, חומרים למלחמה בזיהום ועוד.

דוגמאות מחיי היום-יום:

• מהנדס חומרים בתעשיית הרכב (Tesla, BMW, Toyota) – עובד על חומרים קלים ועמידים יותר לשלדות רכבים חשמליים, מה שמאפשר לרכב לנסוע למרחקים ארוכים יותר בפחות אנרגיה.
• מהנדס חומרים בתחום הרפואה (Medtronic, Johnson & Johnson) – מפתח שתלים רפואיים וביומטריים שמשתלבים בגוף בלי לגרום לתגובה דלקתית.
• מומחה לננוטכנולוגיה במעבדות מחקר – עובד על חומרים אולטרה-דקים לשיפור מסכי OLED בטלפונים חכמים, מה שמשפר את איכות התצוגה ואת חיי הסוללה.
• מהנדס חומרים בתחום האנרגיה (Tesla, Panasonic) – מתכנן סוללות ליתיום-יון חזקות יותר, המאפשרות טעינה מהירה יותר ועמידות גבוהה יותר לשימושים ברכבים חשמליים.
• מהנדס חומרים בתחום הביטחוני (רפאל, אלביט, בואינג) – מפתח שריון קליל אך עמיד יותר לחיילים ולרכבים משוריינים, שמספק הגנה טובה יותר בשדה הקרב.
• מהנדס חומרים בתחום הבנייה (חברת Lafarge, Holcim) – מפתח בטון חכם שמתאים את עצמו ללחות ולחום, מה שמונע סדקים ושומר על מבנים לאורך זמן.

תוכנית הלימודים משלבת תיאוריה, מעבדות ופרויקטים מעשיים, כדי להכשיר מהנדסים לחקור, לפתח ולשפר חומרים.

הנושאים המרכזיים בתואר:

• כימיה ופיזיקה של חומרים – הבנת מבנה ותכונות החומרים.
• ננוטכנולוגיה וחומרים חכמים – תכנון חומרים בעלי תכונות יוצאות דופן, כמו ציפויים דוחי מים או חומרים שמתקנים את עצמם.
• חומרים מתכתיים ופולימרים – פיתוח חומרים קלים, חזקים ועמידים לשימוש בתעשיות שונות.
• חומרים אלקטרוניים ומוליכים למחצה – פיתוח חומרים למעגלים חשמליים ושבבי מחשב.
• אנרגיה וחומרים ירוקים – פיתוח סוללות, חומרים לתאים סולאריים, ותהליכי ייצור ידידותיים לסביבה.

התמחויות אפשריות בתואר:

• חומרים מתקדמים וננוטכנולוגיה – פיתוח חומרים זעירים לשימושים רפואיים, ציפויים חכמים וחומרים אנטי-בקטריאליים.
• הנדסת חומרים רפואיים – פיתוח שתלים, רקמות מלאכותיות וחומרים המשמשים בניתוחים מתקדמים.
• חומרים אלקטרוניים ומיקרו-מערכות – מחקר ופיתוח של חומרים מוליכים למחצה לתעשיית השבבים והמעבדים.
• חומרים לתעשיית הרכב והתעופה – יצירת חומרים קלים וחזקים יותר למטוסים ורכבים חכמים.
• אנרגיה ירוקה וחומרים מתחדשים – חקר חומרים לתאים סולאריים, סוללות מתקדמות ודלקים חלופיים.

• פיתוח חומרים חדשניים לתעשיית ההייטק – תכנון חומרים מוליכים למחצה למעבדים מהירים יותר.
• מחקר בתחום האנרגיה – פיתוח סוללות עמידות יותר עם טעינה מהירה לשימוש ברכבים חשמליים.
• עבודה בתחום הרפואה – פיתוח שתלים רפואיים שמחקים רקמות טבעיות בגוף.
• שיפור חומרים בבנייה – יצירת בטון גמיש שעמיד יותר לרעידות אדמה.
• פיתוח חומרים לעולם הרכב והתעופה – יצירת חומרים קלים יותר שמאפשרים לכלי טיס ולמכוניות לנסוע רחוק יותר בפחות דלק.

דוגמאות מעשיות:

• מהנדס חומרים בחברת אינטל מפתח חומרים משופרים לייצור מעבדים קטנים וחסכוניים יותר.
• מומחה בהדפסת תלת-ממד רפואית עוסק בפיתוח חומרים להדפסת עצמות מלאכותיות שמותאמות לגוף המטופל.
• מהנדס חומרים בחברת תעופה מפתח חומרים שמסוגלים לעמוד בטמפרטורות קיצוניות בטיסות לחלל.
• מהנדס בתחום הקורוזיה והגנה על מתכות מפתח ציפויים שמונעים חלודה בכלי רכב ובתשתיות ענקיות כמו גשרים.