મટિરિયલ એન્જિનિયરિંગ એ મનુષ્યો દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતી તમામ સામગ્રીનો અભ્યાસ છે, તેમના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક અને થર્મલ ગુણધર્મોને સમજવું અને તેમને વાસ્તવિક જીવનમાં લાગુ કરવું. વિવિધ ઉદ્યોગોમાં તેની એપ્લિકેશનો અને સર્જનાત્મક નવીનતાઓ દ્વારા, સામગ્રી એન્જિનિયરિંગ ભવિષ્યના ઉદ્યોગોના વિકાસમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે.
જ્યારે તમે કૉલેજમાં પ્રવેશ કરો છો અને તમારી આસપાસના લોકોને મળો છો, ત્યારે તમને હંમેશા પૂછવામાં આવશે કે તમારું મુખ્ય શું છે. જો જવાબ પ્રમાણમાં પરિચિત વિભાગ છે જેમ કે ઇલેક્ટ્રિકલ અને ઇલેક્ટ્રોનિક એન્જિનિયરિંગ અથવા કેમિકલ અને બાયોલોજિકલ એન્જિનિયરિંગ, તો લોકો કહે છે, "હું જોઉં છું," પરંતુ જો જવાબ મટિરિયલ એન્જિનિયરિંગ હોય, તો તેમના ચહેરા પર પ્રશ્નાર્થ ચિહ્ન દેખાય છે અને તેઓ પૂછે છે, "શું કરવું? તમે અભ્યાસ કરો છો?" અથવા "શું તમે ખાદ્ય સામગ્રીનો અભ્યાસ કરો છો કે તેના જેવું કંઈક?" આ સમયે, વિદ્યાર્થી સારી સમજૂતી વિશે વિચારી શકતો નથી, તેથી તે અથવા તેણી અન્ય વ્યક્તિએ સાંભળેલા શબ્દો પર ઠોકર ખાય છે, જેમ કે "તે સેમિકન્ડક્ટર્સનો અભ્યાસ કરે છે" અથવા "તે નવી સામગ્રી વિકસાવે છે. મટિરિયલ એન્જિનિયરિંગના વિદ્યાર્થીઓ માટે આ એક સામાન્ય અનુભવ છે.
મટિરિયલ એન્જિનિયરિંગ શું છે તે સ્પષ્ટપણે સમજાવવું મુશ્કેલ છે તેનું કારણ એ છે કે સંશોધનનો મુખ્ય ભાગ એવા 'મટિરિયલ્સ'નો અવકાશ ઘણો વિશાળ છે. આમાં પથ્થર, લાકડું, તાંબુ અને આયર્ન જેવી સામગ્રીનો સમાવેશ થાય છે, જેનો ઉપયોગ આદિકાળથી માનવીઓ દ્વારા કરવામાં આવે છે, તેમજ સેલ ફોન ડિસ્પ્લે અને સેમિકન્ડક્ટર જેવી સામગ્રી કે જેનો આપણે દરરોજ ઉપયોગ કરીએ છીએ, અને હાડકાં, દાંત અને ચામડીની પેશીઓનો સમાવેશ થાય છે. જે માનવ શરીર બનાવે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, મટીરીયલ એન્જીનીયરીંગ એ એક શિસ્ત છે જે પૃથ્વી પર અસ્તિત્વમાં રહેલી તમામ સામગ્રીનો અભ્યાસ કરે છે.
જેમ કે નામ સૂચવે છે, સામગ્રી વિજ્ઞાન અને એન્જિનિયરિંગ એ એક એવી વિદ્યા છે જેમાં વિજ્ઞાન અને એન્જિનિયરિંગ બંનેનો સમાવેશ થાય છે, જે એક અનન્ય લાક્ષણિકતા છે જે તેને અન્ય એન્જિનિયરિંગ શાખાઓથી અલગ પાડે છે. સામગ્રીની પોતાની વિશિષ્ટ ગુણધર્મો હોય છે, અને મટિરિયલ એન્જિનિયરિંગનું વૈજ્ઞાનિક પાસું એ છે કે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ગુણધર્મો જેમ કે પ્રતિકારકતા અને ચુંબકત્વ અથવા થર્મલ ગુણધર્મો જેમ કે થર્મલ વિસ્તરણ દરનો કુદરતી વિજ્ઞાનનો ઉપયોગ કરીને અભ્યાસ કરવો એ સમજવા માટે કે આ ગુણધર્મો શા માટે થાય છે અથવા તે એલોયનો ઉપયોગ કરીને કેવી રીતે સંશોધિત કરી શકાય છે. ગરમીની સારવાર. એન્જિનિયરિંગ પાસું એ અભ્યાસ કરવાનું છે કે સામગ્રી કેટલા ભાર અથવા તાપમાનનો સામનો કરી શકે છે, અને શું તે પ્રક્રિયામાં તૂટી જશે અથવા ઘસાઈ જશે. એક ઉદાહરણ તાપમાનમાં ફેરફારને આધિન હોય ત્યારે વિદ્યુત ચાર્જ પ્રેરિત કરવાની કેટલીક સામગ્રીની ક્ષમતા છે, જે પાયરોઇલેક્ટ્રિક અસર તરીકે ઓળખાય છે. વિજ્ઞાન એ ચોક્કસ સ્ફટિકીય બંધારણની ઓળખ છે જે આ વર્તનનું કારણ બને છે, અને એન્જિનિયરિંગ એ ઇન્ફ્રારેડ સેન્સર્સ બનાવવા માટે આનો ઉપયોગ છે જે માનવ શરીરમાંથી સૌથી ઓછા ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશનને પણ શોધી શકે છે.
જેમ જેમ ઉદ્યોગો વધુને વધુ અત્યાધુનિક અને અદ્યતન બનતા જાય છે, તેમ વર્તમાન સામગ્રીને અપગ્રેડ કરવી અથવા નવી મિલકતો સાથે સામગ્રી વિકસાવવી જરૂરી છે. એરોસ્પેસ ઉદ્યોગ માટે, જે હજુ પણ પ્રારંભિક અવસ્થામાં છે, તે ઉચ્ચ-શક્તિની સામગ્રી વિકસાવવી જરૂરી છે જે ક્રાયોજેનિક તાપમાન તેમજ સૂર્ય જેવા નજીકના ગરમ ગ્રહોનો સામનો કરી શકે અને તે ઉલ્કાઓ સાથે અથડામણનો સામનો કરી શકે. વધુમાં, પર્યાવરણીય ચિંતાઓ વધુ હોવાથી, પર્યાવરણને અનુકૂળ એવી સામગ્રી વિકસાવવી મહત્વપૂર્ણ છે જે પ્રદૂષણનું કારણ ન બને અને જ્યારે કાઢી નાખવામાં આવે ત્યારે તેનું વિઘટન કરવું સરળ હોય. આ પરિબળોના પ્રકાશમાં, સામગ્રી વિજ્ઞાન અને ઇજનેરી ભવિષ્યમાં વિકાસ કરવાનું ચાલુ રાખશે, કારણ કે તે ઉદ્યોગના વધુ વિકાસ માટે જરૂરી છે.
મટીરીયલ એન્જીનીયરીંગના કાર્યક્રમો ખૂબ જ વૈવિધ્યસભર છે. તે વિવિધ ઉદ્યોગોમાં ચાવીરૂપ ભૂમિકા ભજવે છે, જેમ કે તબીબી ક્ષેત્રે કૃત્રિમ અંગો અને બાયોમટીરિયલ્સ, અત્યંત કાર્યક્ષમ સેમિકન્ડક્ટર્સ અને ઈલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગમાં આગામી પેઢીની બેટરીઓ અને ઊર્જા ઉદ્યોગમાં સૌર કોષો અને હાઈડ્રોજન ઈંધણ કોષો. ખાસ કરીને, નેનોટેકનોલોજી સાથે જોડાયેલી સામગ્રી વિજ્ઞાન આગામી પેઢીની ટેકનોલોજીના કેન્દ્ર તરીકે ઉભરી રહ્યું છે. નેનોમટીરિયલ્સમાં વિશિષ્ટ ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો હોય છે જે પરંપરાગત સામગ્રી ધરાવતું નથી, એપ્લિકેશનની શક્યતાઓની વિશાળ શ્રેણી ખોલે છે. સામગ્રી વિજ્ઞાનમાં આ પ્રગતિ આપણા જીવનને વધુ સમૃદ્ધ અને વધુ અનુકૂળ બનાવશે.
સામગ્રી વિજ્ઞાનનું બીજું રસપ્રદ પાસું તેની સર્જનાત્મકતા અને નવીનતા છે. નવી સામગ્રી બનાવવાની પ્રક્રિયા કે જે પહેલાં ક્યારેય અસ્તિત્વમાં નથી, અને તેનો ઉપયોગ નવા ઉત્પાદનો અને તકનીકો વિકસાવવા માટે, પડકારજનક અને ઉત્તેજક છે. ઉદાહરણ તરીકે, પારદર્શક ધાતુઓ, સ્વ-ઉપચાર સામગ્રી અને અલ્ટ્રા-લાઇટવેઇટ, ઉચ્ચ-શક્તિવાળી સામગ્રી વિજ્ઞાન સાહિત્યની સામગ્રી તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતી હતી, પરંતુ હવે સંશોધન અને વિકાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે. આ સર્જનાત્મક પડકારો સામગ્રી વિજ્ઞાનની અપીલનો એક ભાગ છે અને ઘણા વિદ્યાર્થીઓ આ ક્ષેત્ર તરફ ખેંચાય છે.
અગાઉ ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, મટિરિયલ એન્જિનિયરિંગનો અવકાશ વિશાળ છે, કારણ કે તે અભ્યાસના ઉદ્દેશ્ય તરીકે સામગ્રીનો ઉપયોગ કરે છે, તેથી જેઓ મટિરિયલ એન્જિનિયરિંગમાં મુખ્ય છે તેઓ એન્જિનિયરિંગ અને મૂળભૂત વિજ્ઞાનના અન્ય ક્ષેત્રો વિશે શીખી શકે છે, તેમજ સમગ્ર એન્જિનિયરિંગનું વિશ્લેષણ કરી શકે છે. , તેમને "સર્વભરના મનોરંજક" બનાવે છે જેની સમાજ આજે માંગ કરે છે. જો તમે મટીરીયલ સાયન્સમાં મેજર કરનાર કોઈને જાણો છો, તો તેઓ "ઓલરાઉન્ડર" બનવાના માર્ગે છે જે તમારા સપનાને સાકાર કરી શકે છે, જેમ કે આયર્ન મૅનનો સૂટ અથવા હેરી પોટરનો અદ્રશ્ય ક્લોક, જે તમે માત્ર ફિલ્મોમાં જ જોયો હશે.
મટિરિયલ એન્જિનિયરિંગના વિદ્યાર્થીઓ માત્ર થિયરીનો અભ્યાસ કરતા નથી, તેઓ વિવિધ પ્રયોગો અને પ્રોજેક્ટ્સ દ્વારા વ્યવહારિક કુશળતા પણ મેળવે છે. તેઓ વાસ્તવિક ઉદ્યોગમાં વપરાતી વિવિધ સામગ્રી અને પ્રક્રિયાઓ સાથે સીધા કામ કરીને અને સમસ્યાઓ હલ કરીને વ્યવહારુ અનુભવ મેળવે છે. આ અનુભવ તેમને સ્નાતક થયા પછી વિવિધ ઉદ્યોગોમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવવા માટે તૈયાર કરે છે. સામગ્રી વિજ્ઞાન અને એન્જિનિયરિંગ વિભાગ આંતરશાખાકીય કાર્યક્રમો દ્વારા નવી શક્યતાઓ પણ શોધે છે. ઉદાહરણ તરીકે, રાસાયણિક ઇજનેરી, ભૌતિકશાસ્ત્ર અને બાયોટેકનોલોજી સાથે સંયોજન દ્વારા, નવા સંશોધન ક્ષેત્રો ખોલવામાં આવે છે અને નવીન તકનીકો વિકસાવવામાં આવે છે.
જેમ કે, મટિરિયલ એન્જિનિયરિંગ એ ભવિષ્ય તરફ દોરી જતી મુખ્ય શાખાઓમાંની એક છે, અને તેનું મહત્વ દિવસેને દિવસે વધી રહ્યું છે. વિદ્યાર્થીઓ સતત બદલાતા ઔદ્યોગિક વાતાવરણને પહોંચી વળવા માટે નવી સામગ્રી અને તકનીકો વિકસાવી રહ્યા છે અને આમ કરવાથી તેઓ વધુ સારા ભવિષ્યનું નિર્માણ કરી રહ્યા છે. મટિરિયલ એન્જિનિયરિંગમાં અગ્રણી વિદ્યાર્થીઓ આ પડકાર અને નવીનતામાં મોખરે છે, અને તેમના સંશોધન અને પ્રયત્નો આપણા રોજિંદા જીવનમાં ઘણો ફરક લાવશે.
