Chemicy i materiałoznawcy badają substancje na poziomie atomowym i molekularnym oraz sposoby, w jakie substancje oddziałują ze sobą. Wykorzystują swoją wiedzę do opracowywania nowych i ulepszonych produktów oraz do testowania jakości produkowanych towarów.

Obowiązki

Chemicy i materiałoznawcy zazwyczaj wykonują następujące czynności:

• Planują i realizują złożone projekty badawcze, takie jak rozwój nowych produktów i metod testowania
• Prowadzą techników i innych pracowników w zakresie testowania i analizowania składników oraz właściwości fizycznych materiałów
• Instruują naukowców i techników w zakresie właściwego przetwarzania chemicznego i procedur testowania, w tym składników, czasów mieszania i temperatur roboczych
• Przygotowują roztwory, związki, i odczynniki stosowane w procedurach laboratoryjnych
• Analiza substancji w celu określenia ich składu i stężenia pierwiastków
• Przeprowadzanie testów materiałów i innych substancji w celu zapewnienia spełnienia norm bezpieczeństwa i jakości
• Pisanie raportów technicznych, w których szczegółowo opisano metody i wyniki
• Prezentowanie wyników badań naukowcom, inżynierom i innym kolegom

Niektórzy chemicy i materiałoznawcy pracują w badaniach podstawowych. Inni pracują w badaniach stosowanych. W badaniach podstawowych chemicy badają właściwości, skład i strukturę materii. Eksperymentują również z kombinacjami elementów i sposobami ich wzajemnego oddziaływania. W ramach badań stosowanych chemicy badają możliwe nowe produkty i sposoby ulepszania już istniejących. Badania chemiczne doprowadziły do odkrycia i rozwoju nowych i ulepszonych leków, tworzyw sztucznych i środków czyszczących, jak również tysięcy innych produktów.

Materiałoznawcy badają struktury i właściwości chemiczne różnych materiałów w celu opracowania nowych produktów lub poprawy istniejących. Określają oni sposoby wzmacniania lub łączenia materiałów, lub opracowują nowe materiały, do wykorzystania w różnych produktach. Zastosowania materiałoznawstwa obejmują wynalezienie lub ulepszenie ceramiki, stopów metalicznych i materiałów nadprzewodzących.

Chemicy i materiałoznawcy wykorzystują komputery i szeroką gamę wyrafinowanego oprzyrządowania laboratoryjnego do modelowania, symulacji i analizy eksperymentalnej. Na przykład, niektórzy chemicy używają trójwymiarowego oprogramowania do modelowania komputerowego w celu zbadania struktury i właściwości złożonych cząsteczek.

Większość chemików i materiałoznawców pracuje jako część zespołu. Liczba naukowych projektów badawczych, które obejmują wiele dyscyplin rośnie i jest to powszechne dla chemików i materiałoznawców do pracy w zespołach z innymi naukowcami, takimi jak biolodzy, fizycy, informatycy i inżynierowie. Na przykład, w badaniach farmaceutycznych chemicy mogą współpracować z biologami przy opracowywaniu nowych leków oraz z inżynierami przy projektowaniu sposobów masowej produkcji nowych leków. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz profile biochemików i biofizyków, mikrobiologów, zoologów i biologów przyrody, fizyków i astronomów, zawodów związanych z technologiami komputerowymi i informacyjnymi oraz zawodów inżynieryjnych.

Chemicy często specjalizują się w konkretnej gałęzi pola. Poniżej podano przykłady typów chemików:

Chemicy analityczni określają strukturę, skład i charakter substancji poprzez badanie i identyfikację ich różnych elementów lub związków. Badają oni również relacje i interakcje między częściami związków. Niektórzy chemicy analityczni specjalizują się w opracowywaniu nowych metod analizy i nowych technik wykonywania swojej pracy. Ich badania mają szeroki zakres zastosowań, w tym bezpieczeństwa żywności, farmaceutyków i kontroli zanieczyszczeń.

Chemicy nieorganiczni badają strukturę, właściwości i reakcje cząsteczek, które nie zawierają węgla, takich jak metale. Oni pracują, aby zrozumieć zachowanie i cechy substancji nieorganicznych. Chemicy nieorganiczni zastanawiają się, jak te materiały, takie jak ceramika i nadprzewodniki, mogą być modyfikowane, oddzielane lub wykorzystywane w produktach.

Chemicy medyczni badają i opracowują związki chemiczne, które mogą być stosowane jako leki farmaceutyczne. Pracują oni w zespołach z innymi naukowcami i inżynierami, aby tworzyć i testować nowe produkty farmaceutyczne. Pomagają również w opracowywaniu nowych i ulepszonych procesów produkcyjnych w celu skutecznej produkcji nowych leków na dużą skalę.

Chemicy organiczni badają strukturę, właściwości i reakcje cząsteczek zawierających węgiel. Oni również zaprojektować i zrobić nowe substancje organiczne, które mają unikalne właściwości i zastosowania. Związki te z kolei zostały wykorzystane do opracowania wielu produktów komercyjnych, takich jak leki farmaceutyczne i tworzywa sztuczne.

Chemicy fizyczni badają podstawowe cechy tego, jak materia zachowuje się na poziomie molekularnym i atomowym oraz jak zachodzą reakcje chemiczne. Na podstawie swoich analiz, chemicy fizyczni mogą rozwijać nowe teorie, takie jak to, jak powstają złożone struktury. Chemicy fizyczni często ściśle współpracują z materiałoznawcami, aby badać i rozwijać potencjalne zastosowania nowych materiałów.

Chemicy teoretyczni badają metody teoretyczne, które mogą przewidzieć wyniki eksperymentów chemicznych. Chemia teoretyczna obejmuje wiele różnych specjalizacji, chociaż większość specjalizacji obejmuje zaawansowane obliczenia i programowanie. Niektóre przykłady chemików teoretycznych są chemikami obliczeniowymi, chemikami matematycznymi i informatykami chemicznymi.

Materiałoznawcy mają tendencję do specjalizowania się przez materiał, z którym pracują najczęściej. Kilka przykładów materiałów, w których specjalizują się ci naukowcy to ceramika, szkło, metale, nanomateriały (niezwykle małe substancje), polimery i półprzewodniki.

Rośnie liczba chemików pracujących w dziedzinach interdyscyplinarnych, takich jak biochemia i geochemia. Więcej informacji można znaleźć w profilach biochemików i biofizyków oraz geologów.

Wiele osób z wykształceniem chemicznym zostaje profesorami lub nauczycielami. Więcej informacji można znaleźć w profilach nauczycieli szkół średnich i policealnych.

Wiele osób z wykształceniem chemicznym zostaje profesorami lub nauczycielami.