A vegyészek és anyagtudósok az atom- és molekuláris szintű anyagokat, valamint az anyagok egymás közötti kölcsönhatásának módját tanulmányozzák. Tudásukat új és továbbfejlesztett termékek kifejlesztésére és a gyártott termékek minőségének vizsgálatára használják.

Feladatok

A vegyészek és anyagtudósok jellemzően a következőket végzik:

• összetett kutatási projekteket terveznek és hajtanak végre, például új termékek és vizsgálati módszerek kifejlesztése
• Technikusokat és más dolgozókat irányítanak az összetevők és az anyagok fizikai tulajdonságainak vizsgálatában és elemzésében
• Tudósokat és technikusokat oktatnak a megfelelő kémiai feldolgozási és vizsgálati eljárásokról, beleértve az összetevőket, keverési időket és működési hőmérsékleteket
• Elkészítik az oldatokat, vegyületeket, és a laboratóriumi eljárásokban használt reagenseket
• Az anyagok elemzése összetételük és elemkoncentrációjuk meghatározása céljából
• Vizsgálatok elvégzése anyagokon és más anyagokon a biztonsági és minőségi előírások betartásának biztosítása érdekében
• Módszereket és eredményeket részletező műszaki jelentések írása
• Kutatási eredmények bemutatása tudósoknak, mérnököknek és más kollégáknak

Egy részük vegyész és anyagtudós alapkutatásban dolgozik. Mások az alkalmazott kutatásban dolgoznak. Az alapkutatásban a vegyészek az anyag tulajdonságait, összetételét és szerkezetét vizsgálják. Kísérleteznek az elemek kombinációival és kölcsönhatásuk módjával is. Az alkalmazott kutatásban a vegyészek új lehetséges termékeket és a meglévők javításának módjait vizsgálják. A kémiai kutatások új és továbbfejlesztett gyógyszerek, műanyagok és tisztítószerek, valamint több ezer más termék felfedezéséhez és fejlesztéséhez vezettek.

Az anyagtudósok a különböző anyagok szerkezetét és kémiai tulajdonságait tanulmányozzák új termékek kifejlesztése vagy a meglévők javítása érdekében. Meghatározzák az anyagok megerősítésének vagy kombinálásának módjait, vagy új anyagokat fejlesztenek ki a különböző termékekben való felhasználás céljából. Az anyagtudomány alkalmazásai közé tartozik a kerámiák, fémötvözetek és szupravezető anyagok feltalálása vagy javítása.

A vegyészek és anyagtudósok számítógépeket és a legkülönfélébb kifinomult laboratóriumi műszereket használnak modellezéshez, szimulációhoz és kísérleti elemzéshez. Egyes vegyészek például háromdimenziós számítógépes modellező szoftvereket használnak az összetett molekulák szerkezetének és tulajdonságainak tanulmányozására.

A legtöbb vegyész és anyagtudós csapatban dolgozik. A több tudományágat érintő tudományos kutatási projektek száma egyre nő, és gyakori, hogy a vegyészek és anyagtudósok más tudósokkal, például biológusokkal, fizikusokkal, számítógépes szakemberekkel és mérnökökkel együtt dolgoznak csapatban. A gyógyszerkutatásban például a kémikusok biológusokkal dolgozhatnak együtt új gyógyszerek kifejlesztésén, mérnökökkel pedig az új gyógyszerek tömegtermelésének módjait tervezhetik meg. További információkért lásd a biokémikusok és biofizikusok, mikrobiológusok, zoológusok és vadbiológusok, fizikusok és csillagászok, számítógépes és informatikai foglalkozások, valamint mérnöki foglalkozások profilját.

A vegyészek gyakran specializálódnak a terület egy adott ágára. A vegyészek típusaira a következők a példák:

A analitikus vegyészek a különböző elemek vagy vegyületek vizsgálatával és azonosításával határozzák meg az anyagok szerkezetét, összetételét és természetét. A vegyületek részei közötti kapcsolatokat és kölcsönhatásokat is tanulmányozzák. Egyes analitikai kémikusok új analitikai módszerek és új technikák kidolgozására szakosodnak munkájuk elvégzéséhez. Kutatásaiknak számos alkalmazási területe van, többek között az élelmiszerbiztonság, a gyógyszeripar és a környezetszennyezés elleni védelem területén.

A szervetlen kémikusok a szénnel nem rendelkező molekulák, például a fémek szerkezetét, tulajdonságait és reakcióit tanulmányozzák. A szervetlen anyagok viselkedésének és jellemzőinek megértésén dolgoznak. A szervetlen kémikusok kitalálják, hogyan lehet ezeket az anyagokat, például a kerámiákat és a szupravezetőket módosítani, elválasztani vagy termékekben felhasználni.

A gyógyszerkémikusok olyan kémiai vegyületeket kutatnak és fejlesztenek, amelyek gyógyszerként használhatók. Csapatokban dolgoznak más tudósokkal és mérnökökkel, hogy új gyógyszerkészítményeket hozzanak létre és teszteljenek. Emellett segítenek új és továbbfejlesztett gyártási folyamatok kifejlesztésében, hogy új gyógyszereket nagy mennyiségben, hatékonyan lehessen előállítani.

A szerves kémikusok a szenet tartalmazó molekulák szerkezetét, tulajdonságait és reakcióit tanulmányozzák. Emellett olyan új szerves anyagokat terveznek és állítanak elő, amelyek egyedi tulajdonságokkal és alkalmazásokkal rendelkeznek. Ezeket a vegyületeket viszont számos kereskedelmi termék, például gyógyszerek és műanyagok kifejlesztésére használják.

A fizikai kémikusok annak alapvető jellemzőit tanulmányozzák, hogyan viselkedik az anyag molekuláris és atomi szinten, és hogyan zajlanak a kémiai reakciók. Elemzéseik alapján a fizikai kémikusok új elméleteket dolgozhatnak ki, például arról, hogyan alakulnak ki az összetett szerkezetek. A fizikai kémikusok gyakran szorosan együttműködnek az anyagtudósokkal, hogy új anyagok lehetséges felhasználási módjait kutassák és fejlesszék.

Az elméleti kémikusok olyan elméleti módszereket vizsgálnak, amelyekkel megjósolhatók a kémiai kísérletek eredményei. Az elméleti kémia maga is számos szakterületet foglal magában, bár a legtöbb szakterület magában foglalja a fejlett számítást és programozást. Néhány példa az elméleti kémikusokra: számításos kémikusok, matematikai kémikusok és kémiai informatikusok.

Az anyagtudósok általában aszerint specializálódnak, hogy milyen anyaggal dolgoznak leggyakrabban. Néhány példa az anyagokra, amelyekre ezek a tudósok specializálódnak: kerámiák, üvegek, fémek, nanoanyagok (rendkívül kicsi anyagok), polimerek és félvezetők.

A vegyészek egyre nagyobb számban dolgoznak interdiszciplináris területeken, például a biokémiában és a geokémiában. További információkért lásd a biokémikusok és a biofizikusok és geotudósok profilját.

Sok kémiai végzettségű emberből lesz professzor vagy tanár. További információkért lásd a középiskolai tanárokról és a felsőoktatási tanárokról szóló profilokat.