Chimiștii și cercetătorii în domeniul materialelor studiază substanțele la nivel atomic și molecular și modul în care substanțele interacționează unele cu altele. Ei își folosesc cunoștințele pentru a dezvolta produse noi și îmbunătățite și pentru a testa calitatea bunurilor fabricate.

Atribuții

Cimiștii și cercetătorii în domeniul materialelor fac de obicei următoarele:

• Planifică și realizează proiecte de cercetare complexe, cum ar fi dezvoltarea de noi produse și metode de testare
• Direcționează tehnicieni și alți lucrători în testarea și analiza componentelor și a proprietăților fizice ale materialelor
• Instruiesc oamenii de știință și tehnicienii cu privire la procedurile adecvate de procesare chimică și de testare, inclusiv ingredientele, timpii de amestecare și temperaturile de operare
• Pregătesc soluții, compuși, și reactivi utilizați în procedurile de laborator
• Analiza substanțele pentru a le determina compoziția și concentrația elementelor
• Conduce teste pe materiale și alte substanțe pentru a se asigura că sunt respectate standardele de siguranță și de calitate
• Redactează rapoarte tehnice care detaliază metodele și constatările
• Prezintă rezultatele cercetărilor oamenilor de știință, inginerilor și altor colegi

Câțiva chimiști și oameni de știință în domeniul materialelor lucrează în domeniul cercetării de bază. Alții lucrează în cercetarea aplicată. În cercetarea de bază, chimiștii investighează proprietățile, compoziția și structura materiei. De asemenea, ei experimentează cu combinații de elemente și cu modul în care acestea interacționează. În cadrul cercetării aplicate, chimiștii investighează posibile produse noi și modalități de îmbunătățire a celor existente. Cercetarea în domeniul chimiei a dus la descoperirea și dezvoltarea de medicamente, materiale plastice și produse de curățare noi și îmbunătățite, precum și a mii de alte produse.

Cercetătorii în domeniul materialelor studiază structurile și proprietățile chimice ale diferitelor materiale pentru a dezvolta produse noi sau pentru a le îmbunătăți pe cele existente. Aceștia determină modalități de consolidare sau de combinare a materialelor, sau de dezvoltare de noi materiale, pentru a le utiliza într-o varietate de produse. Aplicațiile științei materialelor includ inventarea sau îmbunătățirea ceramicii, a aliajelor metalice și a materialelor supraconductoare.

Chimiștii și cercetătorii în domeniul materialelor folosesc calculatoare și o mare varietate de instrumente sofisticate de laborator pentru modelare, simulare și analiză experimentală. De exemplu, unii chimiști utilizează software de modelare computerizată tridimensională pentru a studia structura și proprietățile moleculelor complexe.

Majoritatea chimiștilor și oamenilor de știință din domeniul materialelor lucrează ca parte a unei echipe. Numărul de proiecte de cercetare științifică care implică mai multe discipline este în creștere și este obișnuit ca chimiștii și oamenii de știință din domeniul materialelor să lucreze în echipe cu alți oameni de știință, cum ar fi biologii, fizicienii, informaticienii și inginerii. De exemplu, în cercetarea farmaceutică, chimiștii pot lucra cu biologii pentru a dezvolta noi medicamente și cu inginerii pentru a proiecta modalități de producere în masă a noilor medicamente. Pentru mai multe informații, consultați profilurile privind biochimiștii și biofizicienii, microbiologii, zoologii și biologii vieții sălbatice, fizicienii și astronomii, ocupațiile din domeniul calculatoarelor și tehnologiei informației și ocupațiile din domeniul ingineriei.

Chimiștii se specializează adesea într-o anumită ramură a domeniului. Următoarele sunt exemple de tipuri de chimiști:

Chimiștii analiticieni determină structura, compoziția și natura substanțelor prin examinarea și identificarea diferitelor elemente sau compuși ai acestora. Ei studiază, de asemenea, relațiile și interacțiunile dintre părțile compușilor. Unii chimiști analiticieni sunt specializați în dezvoltarea de noi metode de analiză și de noi tehnici de desfășurare a activității lor. Cercetările lor au o gamă largă de aplicații, inclusiv siguranța alimentară, produsele farmaceutice și controlul poluării.

Chimiștii anorganici studiază structura, proprietățile și reacțiile moleculelor care nu conțin carbon, cum ar fi metalele. Ei lucrează pentru a înțelege comportamentul și caracteristicile substanțelor anorganice. Chimiștii anorganici își dau seama cum aceste materiale, cum ar fi ceramica și supraconductorii, pot fi modificate, separate sau utilizate în produse.

Chimiștii medicali cercetează și dezvoltă compuși chimici care pot fi utilizați ca medicamente farmaceutice. Ei lucrează în echipe cu alți oameni de știință și ingineri pentru a crea și testa noi produse medicamentoase. De asemenea, ei ajută la dezvoltarea unor procese de fabricație noi și îmbunătățite pentru a produce în mod eficient noi medicamente la scară largă.

Chimiștii organici studiază structura, proprietățile și reacțiile moleculelor care conțin carbon. De asemenea, ei proiectează și produc noi substanțe organice care au proprietăți și aplicații unice. Acești compuși, la rândul lor, au fost folosiți pentru a dezvolta multe produse comerciale, cum ar fi medicamentele farmaceutice și materialele plastice.

Chimiștii fizici studiază caracteristicile fundamentale ale modului în care se comportă materia la nivel molecular și atomic și cum au loc reacțiile chimice. Pe baza analizelor lor, fizicienii chimiști pot elabora noi teorii, cum ar fi modul în care se formează structurile complexe. Adesea, chimiștii fizicieni lucrează îndeaproape cu oamenii de știință din domeniul materialelor, pentru a cerceta și dezvolta potențiale utilizări pentru noi materiale.

Chimiștii teoreticieni investighează metode teoretice care pot prezice rezultatele experimentelor chimice. Chimia teoretică cuprinde ea însăși o varietate de specializări, deși majoritatea specializărilor încorporează calculul avansat și programarea. Câteva exemple de chimiști teoreticieni sunt chimiștii computaționali, chimiștii matematicieni și informaticienii chimici.

Specialiștii în domeniul materialelor tind să se specializeze în funcție de materialul cu care lucrează cel mai des. Câteva exemple de materiale în care se specializează acești oameni de știință sunt ceramica, sticlele, metalele, nanomaterialele (substanțe extrem de mici), polimerii și semiconductorii.

Un număr tot mai mare de chimiști lucrează în domenii interdisciplinare, cum ar fi biochimia și geochimia. Pentru mai multe informații, consultați profilurile privind biochimiștii și biofizicienii și geoscientiștii.

Multe persoane cu pregătire în chimie devin profesori sau învățători. Pentru mai multe informații, consultați profilurile despre profesori de liceu și profesori postliceali.