Chemici a vědci materiálů studium látek na atomární a molekulární úrovni a analyzovat způsoby, v nichž látky komunikovat jeden s druhým. Své znalosti využívají k vývoji nových a vylepšených produktů a k testování kvality vyráběného zboží.
povinnosti
chemici a vědci v oblasti materiálů obvykle dělají následující:
- Plánovat a provádět komplexní výzkumné projekty, jako je vývoj nových produktů a testování metod
- Pokyn vědců a techniků na správné chemické zpracování a testování postupů, včetně přísad, míchání krát, a provozní teploty
- Připravit řešení, sloučeniny, a činidel používaných v laboratorních postupů
- Analyzovat látek k určení jejich složení a koncentrace prvků
- Provádět zkoušky materiálů a dalších látek, aby zajistila, že normy bezpečnosti a kvality jsou splněny
- Psát technické zprávy, že detail metody a závěry
- Prezentovat výsledky výzkumu vědců, inženýrů, a dalšími kolegy
Někteří chemici a vědci materiálů práce v základním výzkumu. Jiní pracují v aplikovaném výzkumu. V základním výzkumu chemici zkoumají vlastnosti, složení a strukturu hmoty. Experimentují také s kombinacemi prvků a způsoby jejich interakce. V aplikovaném výzkumu chemici zkoumají možné nové produkty a způsoby, jak zlepšit stávající. Chemický výzkum vedl k objevu a vývoji nových a vylepšených léků, plasty, hnojiva, příchutě, baterie, a čističe, stejně jako tisíce dalších produktů.
materiály vědci studují struktury a chemické vlastnosti různých materiálů za účelem vývoje nových produktů nebo zlepšení stávajících. Určují způsoby, jak posílit nebo kombinovat stávající materiály nebo vyvinout nové materiály pro použití v různých produktech. Aplikace vědy o materiálech zahrnují vynalézání nebo zlepšování keramiky, plastů/polymerů, kovových slitin a supravodivých materiálů.
Chemici a vědci materiálů pomocí počítače a širokou škálu sofistikovaných laboratorních přístrojů pro modelování, simulace a experimentální analýza. Například někteří chemici používají trojrozměrný počítačový modelovací software ke studiu struktury a vlastností komplexních molekul.
Pokud se chemik specializuje na zelenou chemii, navrhne chemické procesy a produkty, které jsou ekologicky udržitelné. Procesy zelené chemie minimalizují tvorbu toxinů a odpadu.
většina chemiků a vědců z materiálů pracuje jako součást týmu. Počet vědecko-výzkumných projektů, které zahrnují více oborů, se zvyšuje, a to je společné pro chemiky a vědci materiálů pro práci v týmech s dalšími vědci, jako biologové, fyzici, počítačoví specialisté a inženýři. Například ve farmaceutickém výzkumu mohou chemici spolupracovat s biology na vývoji nových léků a s inženýry na navrhování způsobů hromadné výroby nových léků. Pro více informací, viz profily biochemiků a biofyziků, mikrobiologové, zoologové a biologové divoké zvěře, fyzici a astronomové, povolání v oblasti počítačů a informačních technologií, a inženýrská povolání.
protože chemici a vědci v oblasti materiálů obvykle pracují ve výzkumných týmech, musí být schopni dobře spolupracovat s ostatními na dosažení společného cíle. Mnozí slouží ve vedoucí funkci a musí být schopni motivovat a nasměrovat ostatní členy týmu.
chemici se často specializují na konkrétní odvětví oboru. Níže jsou uvedeny příklady typů chemiků:
analytičtí chemici určují strukturu, složení a povahu látek zkoumáním a identifikací jejich různých prvků nebo sloučenin. Studují také vztahy a interakce mezi částmi sloučenin. Někteří analytičtí chemici se specializují na vývoj nových metod analýzy a nových technik pro provádění své práce. Jejich výzkum má širokou škálu aplikací, včetně bezpečnosti potravin, léčiv a kontroly znečištění.
forenzní chemici analyzují důkazy pro stopy, které pomáhají řešit zločiny. Tito chemici pomáhají při vyšetřování trestných činů testováním důkazů, jako je DNA, a interpretace jejich zjištění. Testují se nejen důkazy lidské DNA; důkazy DNA lze použít k očištění zvířat podezřelých z usmrcení lidí nebo jiných zvířat. Tito chemici pracují především v laboratořích, i když někdy svědčí u soudu.
Anorganičtí chemici studují strukturu, vlastnosti a reakce molekul, které neobsahují uhlík, jako jsou kovy. Pracují na pochopení chování a vlastností anorganických látek. Anorganičtí chemici zjistí, jak mohou být tyto materiály, jako je keramika a supravodiče, modifikovány, odděleny nebo použity ve výrobcích.
Léčiví chemici zkoumají a vyvíjejí chemické sloučeniny, které lze použít jako farmaceutické léky. Pracují v týmech s dalšími vědci a inženýry na vytváření a testování nových léčivých přípravků. Pomáhají také vyvíjet nové a vylepšené výrobní procesy, aby účinně vyráběly nové léky ve velkém měřítku.
Organičtí chemici studují strukturu, vlastnosti a reakce molekul, které obsahují uhlík. Také navrhují a vyrábějí nové organické látky, které mají jedinečné vlastnosti a aplikace. Tyto sloučeniny byly zase použity k vývoji mnoha komerčních produktů, jako jsou farmaceutické léky a plasty.
fyzikální chemici studují základní charakteristiky toho, jak se hmota chová na molekulární a atomové úrovni a jak dochází k chemickým reakcím. Z jejich analýz, fyzikální chemici mohou vyvinout nové teorie, například jak se vytvářejí složité struktury. Fyzikální chemici často úzce spolupracují s vědci v oblasti materiálů, na výzkumu a vývoji potenciálních využití nových materiálů.
teoretičtí chemici zkoumají teoretické metody, které mohou předpovídat výsledky chemických experimentů. Teoretická chemie zahrnuje řadu specializací, ačkoli většina specializací zahrnuje pokročilé výpočty a programování. Některé příklady teoretických chemiků jsou výpočetní chemici, matematičtí chemici a chemičtí informatici.
materiály vědci mají tendenci se specializovat na materiál, se kterým pracují nejčastěji. Několik příkladů materiálů, na které se tito vědci specializují, jsou keramika, brýle, kovy, nanomateriály (extrémně malé látky), polymery a polovodiče.
rostoucí počet chemiků pracuje v interdisciplinárních oborech, jako je biochemie a geochemie. Pro více informací, viz profily biochemiků a biofyziků a geovědců.
Mnoho lidí se chemie stala postsekundární učitele nebo učitele na střední škole.