مهندسی مولکولی

مهندسی مولکولی ( به انگلیسی: Molecular engineering ) زمینهٔ مطالعاتی نوظهوری است که با طراحی و آزمایش ویژگی های مولکولی، رفتار و برهم کنش ها به منظور فراهم آوری مواد، سیستم ها و فرایندهای بهتری برای کارکردهای ویژه در ارتباط است. این رویکرد، که در آن خاصیت های قابل مشاهدهٔ یک سیستم ماکروسکوپی تحت تأثیر تغییر مستقیم یک ساختار مولکولی است، در ردهٔ گسترده تری از طراحی «از پایین به بالا» قرار می گیرد.
مهندسی مولکولی از نظر ماهیت جستاری کاملاً میان رشته ای است و جنبه های آن شامل مهندسی شیمی، علم مواد، مهندسی زیستی، مهندسی برق، فیزیک، مهندسی مکانیک و شیمی است. همچنین با نانوتکنولوژی همپوشانی قابل توجهی وجود دارد، به این ترتیب که هر دو به رفتار مواد در مقیاس نانومتر یا کوچکتر توجه دارند. با توجه به ماهیت بسیار اساسی برهم کنش های مولکولی، تعداد بسیار زیادی از مناطق کاربردی بالقوه وجود دارد که شاید دامنهٔ آن تنها توسط تخیل شخص و قوانین فیزیک محدود شود. با این حال، برخی از موفقیت های اولیهٔ مهندسی مولکولی در زمینه های ایمنی درمانی، زیست شناسی مصنوعی و الکترونیک قابل چاپ قابل مشاهده است ( بخش کابردهای مهندسی مولکولی را ببینید ) .
مهندسی مولکولی یک زمینهٔ پویا و در حال تحول است که با هدف های دشوار پیچیده سروکار دارد؛ دستیابی به موفقیت ها به مهندسین خبره و خلاقی نیاز دارد که با گسترهٔ این رشته ها آشنا باشند. یک روش مهندسی که مبتنی بر اصول مولکولی باشد، این برخلاف رویکردهای گستردهٔ آزمایش و خطا در رشته های مهندسی است. به جای تکیه بر همبستگی های تجربی به خوبی توصیف اما ضعیف درک شده بین آرایش یک سیستم و خواص آن، یک رویکرد طراحی مولکولی به دنبال دستکاری خاصیت های سیستم به طور مستقیم با استفاده از درک ریشه های شیمیایی و فیزیکی آنها است. این امر اغلب باعث ایجاد مواد و سیستم های اساسی جدید می شود که برای رفع نیازهای برجسته در زمینه های مختلف از انرژی تا مراقبت های بهداشتی گرفته تا الکترونیک مورد نیاز هستند. علاوه بر این، با افزایش پیچیدگی تکنولوژی، رویکردهای مبتنی بر آزمایش و خطا اغلب پرهزینه و دشوار هستند، زیرا ممکن است پاسخ دادن همه وابستگی های مربوط به متغیرها در یک سیستم پیچیده و دشوار باشد. تلاش های مهندسی مولکولی ممکن است شامل ابزارهای محاسباتی، روش های آزمایشی یا ترکیبی از هر دو باشد.