Chemiker und Materialwissenschaftler untersuchen Stoffe auf atomarer und molekularer Ebene und die Art und Weise, wie die Stoffe miteinander interagieren. Sie nutzen ihr Wissen, um neue und verbesserte Produkte zu entwickeln und die Qualität der hergestellten Waren zu prüfen.

Aufgaben

Chemiker und Werkstoffwissenschaftler haben in der Regel folgende Aufgaben:

• Planung und Durchführung komplexer Forschungsprojekte, wie z.B. die Entwicklung neuer Produkte und Prüfverfahren
• Anleitung von Technikern und anderen Mitarbeitern bei der Prüfung und Analyse von Bestandteilen und physikalischen Eigenschaften von Werkstoffen
• Anweisung von Wissenschaftlern und Technikern in Bezug auf ordnungsgemäße chemische Verarbeitungs- und Prüfverfahren, einschließlich Inhaltsstoffe, Mischzeiten und Betriebstemperaturen
• Herstellung von Lösungen, Verbindungen, und Reagenzien, die in Laborverfahren verwendet werden
• Stoffe analysieren, um ihre Zusammensetzung und die Konzentration von Elementen zu bestimmen
• Tests an Materialien und anderen Stoffen durchführen, um sicherzustellen, dass Sicherheits- und Qualitätsstandards eingehalten werden
• Technische Berichte verfassen, in denen Methoden und Ergebnisse detailliert beschrieben werden
• Forschungsergebnisse vor Wissenschaftlern, Ingenieuren und anderen Kollegen präsentieren

Einige Chemiker und Materialwissenschaftler arbeiten in der Grundlagenforschung. Andere arbeiten in der angewandten Forschung. In der Grundlagenforschung untersuchen Chemiker die Eigenschaften, die Zusammensetzung und die Struktur der Materie. Sie experimentieren auch mit Kombinationen von Elementen und deren Wechselwirkungen. In der angewandten Forschung erforschen Chemiker mögliche neue Produkte und Möglichkeiten zur Verbesserung bestehender Produkte. Die chemische Forschung hat zur Entdeckung und Entwicklung neuer und verbesserter Medikamente, Kunststoffe und Reinigungsmittel sowie Tausender anderer Produkte geführt.

Werkstoffwissenschaftler untersuchen die Strukturen und chemischen Eigenschaften verschiedener Materialien, um neue Produkte zu entwickeln oder bestehende zu verbessern. Sie untersuchen, wie Materialien verstärkt oder kombiniert werden können, oder sie entwickeln neue Materialien, die in einer Vielzahl von Produkten verwendet werden können. Zu den Anwendungen der Materialwissenschaft gehören die Erfindung oder Verbesserung von Keramiken, Metalllegierungen und supraleitenden Materialien.

Chemiker und Materialwissenschaftler verwenden Computer und eine Vielzahl hochentwickelter Laborgeräte für die Modellierung, Simulation und experimentelle Analyse. Einige Chemiker verwenden zum Beispiel dreidimensionale Computermodellierungssoftware, um die Struktur und die Eigenschaften komplexer Moleküle zu untersuchen.

Die meisten Chemiker und Materialwissenschaftler arbeiten in einem Team. Die Zahl der wissenschaftlichen Forschungsprojekte, an denen mehrere Disziplinen beteiligt sind, nimmt zu, und es ist üblich, dass Chemiker und Materialwissenschaftler in Teams mit anderen Wissenschaftlern wie Biologen, Physikern, Informatikern und Ingenieuren zusammenarbeiten. In der pharmazeutischen Forschung arbeiten Chemiker beispielsweise mit Biologen zusammen, um neue Medikamente zu entwickeln, und mit Ingenieuren, um Wege zur Massenproduktion der neuen Medikamente zu finden. Weitere Informationen finden Sie in den Profilen zu Biochemikern und Biophysikern, Mikrobiologen, Zoologen und Wildbiologen, Physikern und Astronomen, Computer- und Informationstechnologieberufen und Ingenieurberufen.

Chemiker spezialisieren sich oft auf einen bestimmten Zweig des Fachgebiets. Nachstehend einige Beispiele für Chemiker:

Analytische Chemiker bestimmen die Struktur, die Zusammensetzung und die Natur von Stoffen, indem sie ihre verschiedenen Elemente oder Verbindungen untersuchen und identifizieren. Sie untersuchen auch die Beziehungen und Wechselwirkungen zwischen den Bestandteilen von Verbindungen. Einige analytische Chemiker spezialisieren sich auf die Entwicklung neuer Analysemethoden und neuer Techniken zur Durchführung ihrer Arbeit. Ihre Forschung findet in vielen Bereichen Anwendung, z. B. in der Lebensmittelsicherheit, der Pharmazie und der Umweltverschmutzung.

Anorganische Chemiker untersuchen die Struktur, die Eigenschaften und die Reaktionen von Molekülen, die keinen Kohlenstoff enthalten, wie z. B. Metalle. Sie arbeiten daran, das Verhalten und die Eigenschaften anorganischer Stoffe zu verstehen. Anorganische Chemiker finden heraus, wie diese Materialien, z. B. Keramiken und Supraleiter, verändert, getrennt oder in Produkten verwendet werden können.

Medizinische Chemiker erforschen und entwickeln chemische Verbindungen, die als Arzneimittel verwendet werden können. Sie arbeiten in Teams mit anderen Wissenschaftlern und Ingenieuren zusammen, um neue Arzneimittel zu entwickeln und zu testen. Sie helfen auch bei der Entwicklung neuer und verbesserter Herstellungsverfahren, um neue Medikamente in großem Maßstab effektiv zu produzieren.

Organische Chemiker untersuchen die Struktur, Eigenschaften und Reaktionen von Molekülen, die Kohlenstoff enthalten. Sie entwerfen und stellen neue organische Substanzen her, die einzigartige Eigenschaften und Anwendungen haben. Diese Verbindungen werden wiederum zur Entwicklung zahlreicher kommerzieller Produkte wie Arzneimittel und Kunststoffe verwendet.

Physikalische Chemiker untersuchen die grundlegenden Merkmale des Verhaltens von Materie auf molekularer und atomarer Ebene und wie chemische Reaktionen ablaufen. Auf der Grundlage ihrer Analysen können physikalische Chemiker neue Theorien entwickeln, z. B. darüber, wie komplexe Strukturen entstehen. Physikalische Chemiker arbeiten oft eng mit Materialwissenschaftlern zusammen, um mögliche Anwendungen für neue Materialien zu erforschen und zu entwickeln.

Theoretische Chemiker untersuchen theoretische Methoden, mit denen die Ergebnisse chemischer Experimente vorhergesagt werden können. Die theoretische Chemie umfasst selbst eine Vielzahl von Spezialisierungen, obwohl die meisten Spezialisierungen fortgeschrittene Berechnungen und Programmierung beinhalten. Einige Beispiele für theoretische Chemiker sind Computerchemiker, mathematische Chemiker und chemische Informatiker.

Werkstoffwissenschaftler spezialisieren sich in der Regel auf das Material, mit dem sie am häufigsten arbeiten. Einige Beispiele für Materialien, auf die sich diese Wissenschaftler spezialisieren, sind Keramiken, Gläser, Metalle, Nanomaterialien (extrem kleine Substanzen), Polymere und Halbleiter.

Eine wachsende Zahl von Chemikern arbeitet in interdisziplinären Bereichen, wie Biochemie und Geochemie. Weitere Informationen finden Sie in den Profilen über Biochemiker und Biophysiker und Geowissenschaftler.

Viele Menschen mit einem chemischen Hintergrund werden Professoren oder Lehrer. Weitere Informationen finden Sie in den Profilen über Gymnasiallehrer und Hochschullehrer.