Químicos y científicos de materiales estudian sustancias a nivel atómico y molecular y analizan las formas en que las sustancias interactúan entre sí. Utilizan sus conocimientos para desarrollar productos nuevos y mejorados y para probar la calidad de los productos manufacturados.
Tareas
Los químicos y científicos de materiales suelen hacer lo siguiente:
- Planificar y llevar a cabo proyectos de investigación complejos, como el desarrollo de nuevos productos y métodos de prueba
- Instruir a científicos y técnicos sobre procedimientos adecuados de procesamiento y prueba de productos químicos, incluidos ingredientes, tiempos de mezcla y temperaturas de funcionamiento
- Preparar soluciones, compuestos y reactivos utilizados en procedimientos de laboratorio
- Analizar sustancias para determinar su composición y concentración de elementos
- Realizar pruebas en materiales y otras sustancias para garantizar que se cumplen los estándares de seguridad y calidad
- métodos y hallazgos detallados
- Presente los hallazgos de la investigación a científicos, ingenieros y otros colegas
Algunos químicos y científicos de materiales trabajan en investigación básica. Otros trabajan en investigación aplicada. En la investigación básica, los químicos investigan las propiedades, composición y estructura de la materia. También experimentan con combinaciones de elementos y las formas en que interactúan. En la investigación aplicada, los químicos investigan posibles productos nuevos y formas de mejorar los existentes. La investigación química ha llevado al descubrimiento y desarrollo de medicamentos nuevos y mejorados, plásticos, fertilizantes, sabores, baterías y limpiadores, así como miles de otros productos.
Los científicos de materiales estudian las estructuras y propiedades químicas de diversos materiales para desarrollar nuevos productos o mejorar los existentes. Determinan formas de fortalecer o combinar materiales existentes, o desarrollar nuevos materiales para su uso en una variedad de productos. Las aplicaciones de la ciencia de los materiales incluyen la invención o mejora de cerámicas,plásticos / polímeros, aleaciones metálicas y materiales superconductores.
Los químicos y científicos de materiales utilizan computadoras y una amplia variedad de sofisticados instrumentos de laboratorio para modelado, simulación y análisis experimental. Por ejemplo, algunos químicos usan software de modelado tridimensional por computadora para estudiar la estructura y las propiedades de moléculas complejas.
Si un químico se especializa en química ecológica, diseñará procesos y productos químicos que sean ambientalmente sostenibles. Los procesos de química ecológica minimizan la creación de toxinas y desechos.
La mayoría de los químicos y científicos de materiales trabajan como parte de un equipo. El número de proyectos de investigación científica que involucran múltiples disciplinas está aumentando, y es común que químicos y científicos de materiales trabajen en equipos con otros científicos, como biólogos, físicos, especialistas en computación e ingenieros. Por ejemplo, en la investigación farmacéutica, los químicos pueden trabajar con biólogos para desarrollar nuevos medicamentos y con ingenieros para diseñar formas de producir en masa los nuevos medicamentos. Para obtener más información, consulte los perfiles de bioquímicos y biofísicos, microbiólogos, zoólogos y biólogos de la vida silvestre, físicos y astrónomos, ocupaciones de informática y tecnología de la información, y ocupaciones de ingeniería.
Debido a que los químicos y los científicos de materiales generalmente trabajan en equipos de investigación, necesitan ser capaces de trabajar bien con otros hacia un objetivo común. Muchos sirven en una capacidad de liderazgo y necesitan ser capaces de motivar y dirigir a otros miembros del equipo.
Los químicos a menudo se especializan en una rama particular del campo. Los siguientes son ejemplos de tipos de químicos:
Los químicos analíticos determinan la estructura, composición y naturaleza de las sustancias examinando e identificando sus diversos elementos o compuestos. También estudian las relaciones e interacciones entre las partes de los compuestos. Algunos químicos analíticos se especializan en el desarrollo de nuevos métodos de análisis y nuevas técnicas para llevar a cabo su trabajo. Su investigación tiene una amplia gama de aplicaciones, que incluyen seguridad alimentaria, productos farmacéuticos y control de la contaminación.
Los químicos forenses analizan la evidencia en busca de pistas para ayudar a resolver crímenes. Estos químicos ayudan en las investigaciones criminales al probar pruebas, como el ADN, e interpretar sus hallazgos. No solo se prueban pruebas de ADN humano; las pruebas de ADN se pueden utilizar para exonerar a los animales sospechosos de haber matado a personas u otros animales. Estos químicos trabajan principalmente en laboratorios, aunque a veces testifican en los tribunales.
Los químicos inorgánicos estudian la estructura, las propiedades y las reacciones de moléculas que no contienen carbono, como los metales. Trabajan para comprender el comportamiento y las características de las sustancias inorgánicas. Los químicos inorgánicos descubren cómo estos materiales, como la cerámica y los superconductores, se pueden modificar, separar o usar en productos.
Los químicos medicinales investigan y desarrollan compuestos químicos que se pueden usar como medicamentos farmacéuticos. Trabajan en equipos con otros científicos e ingenieros para crear y probar nuevos productos farmacéuticos. También ayudan a desarrollar procesos de fabricación nuevos y mejorados para producir de manera efectiva nuevos medicamentos a gran escala.
Los químicos orgánicos estudian la estructura, las propiedades y las reacciones de las moléculas que contienen carbono. También diseñan y fabrican nuevas sustancias orgánicas que tienen propiedades y aplicaciones únicas. Estos compuestos, a su vez, se han utilizado para desarrollar muchos productos comerciales, como fármacos y plásticos.
Los químicos físicos estudian las características fundamentales de cómo se comporta la materia a nivel molecular y atómico y cómo ocurren las reacciones químicas. A partir de sus análisis, los químicos físicos pueden desarrollar nuevas teorías, como la forma en que se forman las estructuras complejas. Los químicos físicos a menudo trabajan en estrecha colaboración con científicos de materiales, para investigar y desarrollar posibles usos de nuevos materiales.
Los químicos teóricos investigan métodos teóricos que pueden predecir los resultados de experimentos químicos. La química teórica abarca una variedad de especializaciones, aunque la mayoría de las especializaciones incorporan computación y programación avanzadas. Algunos ejemplos de químicos teóricos son químicos computacionales, químicos matemáticos e informáticos químicos.
Los científicos de materiales tienden a especializarse por el material con el que trabajan más a menudo. Algunos ejemplos de materiales en los que se especializan estos científicos son cerámicas, vidrios, metales, nanomateriales (sustancias extremadamente pequeñas), polímeros y semiconductores.
Un número creciente de químicos trabajan en campos interdisciplinarios, como la bioquímica y la geoquímica. Para obtener más información, consulte los perfiles de bioquímicos, biofísicos y geocientíficos.
Muchas personas con formación en química se convierten en profesores de enseñanza postsecundaria o de secundaria.