kemistit ja materiaalitieteilijät tutkivat aineita atomi-ja molekyylitasolla ja analysoivat aineiden vuorovaikutustapoja keskenään. He käyttävät osaamistaan uusien ja parannettujen tuotteiden kehittämiseen ja teollisten tuotteiden laadun testaamiseen.
tehtävät
kemistit ja materiaalitieteilijät tekevät tyypillisesti seuraavia:
- suunnittelee ja toteuttaa monimutkaisia tutkimushankkeita, kuten uusien tuotteiden ja testausmenetelmien kehittämistä
- neuvoo tutkijoita ja teknikkoja asianmukaisissa kemiallisissa käsittely-ja testausmenetelmissä, mukaan lukien Ainesosat, sekoitusajat ja käyttölämpötilat
- valmistaa laboratoriomenetelmissä käytettäviä liuoksia, yhdisteitä ja reagensseja
- analysoi aineita määrittääkseen niiden koostumuksen ja alkuaineiden pitoisuudet
- suorittaa testejä materiaaleille ja muille aineille varmistaakseen, että turvallisuus-ja laatuvaatimukset täyttyvät
- kirjoittaa teknisiä raportteja, jotka detail methods and findings
- esittää tutkimustuloksia tutkijoille, insinööreille ja muille kollegoille
jotkut kemistit ja materiaalitieteilijät työskentelevät perustutkimuksen parissa. Toiset työskentelevät soveltavan tutkimuksen parissa. Perustutkimuksessa kemistit tutkivat aineen ominaisuuksia, koostumusta ja rakennetta. He myös kokeilevat alkuaineiden yhdistelmiä ja niiden vuorovaikutustapoja. Soveltavassa tutkimuksessa kemistit tutkivat mahdollisia uusia tuotteita ja tapoja parantaa olemassa olevia. Kemian tutkimus on johtanut uusien ja parannettujen lääkkeiden, muovien, lannoitteiden, makujen, paristojen ja puhdistusaineiden sekä tuhansien muiden tuotteiden löytämiseen ja kehittämiseen.
Materiaalitutkijat tutkivat eri materiaalien rakenteita ja kemiallisia ominaisuuksia kehittääkseen uusia tuotteita tai parantaakseen olemassa olevia. Ne määrittävät tapoja vahvistaa tai yhdistää olemassa olevia materiaaleja tai kehittää uusia materiaaleja käytettäväksi erilaisissa tuotteissa. Materiaalitieteen sovelluksia ovat keramiikan, muovien/polymeerien, metalliseosten ja suprajohtavien materiaalien keksiminen tai parantaminen.
kemistit ja materiaalitutkijat käyttävät tietokoneita ja monenlaisia pitkälle kehitettyjä laboratorioinstrumentteja mallintamiseen, simulointiin ja kokeelliseen analyysiin. Esimerkiksi jotkut kemistit käyttävät kolmiulotteista tietokonemallinnusohjelmistoa monimutkaisten molekyylien rakenteen ja ominaisuuksien tutkimiseen.
Jos kemisti on erikoistunut vihreään kemiaan, hän suunnittelee kemiallisia prosesseja ja tuotteita, jotka ovat ympäristön kannalta kestäviä. Vihreän kemian prosessit minimoivat toksiinien ja jätteiden syntymisen.
useimmat kemistit ja materiaalitieteilijät työskentelevät osana tiimiä. Useita tieteenaloja käsittävien tieteellisten tutkimushankkeiden määrä kasvaa, ja on tavallista, että kemistit ja materiaalitieteilijät työskentelevät tiimeissä muiden tiedemiesten, kuten biologien, fyysikoiden, tietokoneasiantuntijoiden ja insinöörien kanssa. Esimerkiksi lääketutkimuksessa kemistit saattavat työskennellä biologien kanssa uusien lääkkeiden kehittämiseksi ja insinöörien kanssa uusien lääkkeiden massatuotantotapojen suunnittelemiseksi. Lisätietoja on biokemistien ja biofyysikkojen, mikrobiologien, eläintieteilijöiden ja villieläinbiologien, fyysikoiden ja tähtitieteilijöiden, tietokone-ja tietotekniikkatyöntekijöiden sekä insinöörien profiileissa.
koska kemistit ja materiaalitieteilijät työskentelevät tyypillisesti tutkimusryhmissä, heidän on kyettävä työskentelemään hyvin muiden kanssa yhteisen päämäärän saavuttamiseksi. Monet palvelevat johtavassa asemassa ja heidän pitää pystyä motivoimaan ja ohjaamaan muita tiimin jäseniä.
kemistit erikoistuvat usein johonkin tiettyyn alan haaraan. Seuraavassa on esimerkkejä erityyppisistä kemisteistä:
analyyttiset kemistit määrittävät aineiden rakenteen, koostumuksen ja luonteen tutkimalla ja tunnistamalla niiden eri alkuaineita tai yhdisteitä. Ne tutkivat myös yhdisteiden osien välisiä suhteita ja vuorovaikutuksia. Jotkut analyyttiset kemistit ovat erikoistuneet kehittämään uusia analyysimenetelmiä ja uusia tekniikoita työnsä suorittamiseksi. Heidän tutkimuksellaan on monenlaisia sovelluksia, kuten elintarviketurvallisuus, lääkkeet ja saastumisen valvonta.
oikeuslääketieteelliset kemistit analysoivat todistusaineistoa ja etsivät vihjeitä rikosten selvittämiseksi. Nämä kemistit auttavat rikostutkinnassa testaamalla todisteita, kuten DNA: ta, ja tulkitsemalla löydöksiään. Ihmisen DNA-todistusaineiston lisäksi DNA-todistusaineiston avulla voidaan vapauttaa ihmisiä tai muita eläimiä tappaneiksi epäillyt Eläimet syytteistä. Nämä kemistit työskentelevät pääasiassa laboratorioissa, vaikka he toisinaan todistavat oikeudessa.
epäorgaaniset kemistit tutkivat hiiltä sisältämättömien molekyylien, kuten metallien, rakennetta, ominaisuuksia ja reaktioita. He pyrkivät ymmärtämään epäorgaanisten aineiden käyttäytymistä ja ominaisuuksia. Epäorgaaniset kemistit selvittävät, miten näitä materiaaleja, kuten keramiikkaa ja suprajohteita, voidaan muokata, erottaa tai käyttää tuotteissa.
Lääkekemistit tutkivat ja kehittävät kemiallisia yhdisteitä, joita voidaan käyttää lääkeaineina. He työskentelevät tiimeissä muiden tutkijoiden ja insinöörien kanssa luodakseen ja testatakseen uusia lääkeaineita. Ne auttavat myös kehittämään uusia ja parempia valmistusprosesseja, joilla voidaan tehokkaasti tuottaa uusia lääkkeitä suuressa mittakaavassa.
orgaaniset kemistit tutkivat hiiltä sisältävien molekyylien rakennetta, ominaisuuksia ja reaktioita. He myös suunnittelevat ja valmistavat uusia orgaanisia aineita, joilla on ainutlaatuisia ominaisuuksia ja sovelluksia. Näistä yhdisteistä on puolestaan kehitetty monia kaupallisia tuotteita, kuten lääkeaineita ja muoveja.
Fysikaaliset kemistit tutkivat perusominaisuuksia siitä, miten aine käyttäytyy molekyyli-ja atomitasolla ja miten kemialliset reaktiot tapahtuvat. Fysikaaliset kemistit saattavat analyysiensä perusteella kehittää uusia teorioita, kuten miten monimutkaiset rakenteet muodostuvat. Fysikaaliset kemistit tekevät usein tiivistä yhteistyötä materiaalitieteilijöiden kanssa tutkiakseen ja kehittääkseen uusien materiaalien mahdollisia käyttötarkoituksia.
teoreettiset kemistit tutkivat teoreettisia menetelmiä, joilla voidaan ennustaa kemiallisten kokeiden tuloksia. Teoreettinen kemia käsittää erilaisia erikoisaloja, vaikka useimmat erikoisalojen sisällyttää kehittynyt laskenta ja ohjelmointi. Joitakin esimerkkejä teoreettisista kemisteistä ovat laskennalliset kemistit, matemaattiset kemistit ja kemialliset informaatikot.
Materiaalitutkijat erikoistuvat yleensä sen mukaan, minkä materiaalin kanssa he useimmiten työskentelevät. Muutamia esimerkkejä materiaaleista, joihin nämä tiedemiehet ovat erikoistuneet, ovat keramiikka, lasit, metallit, nanomateriaalit (erittäin pienet aineet), polymeerit ja puolijohteet.
yhä useampi kemisti työskentelee monitieteisillä aloilla, kuten biokemiassa ja geokemiassa. Lisätietoja on biokemistien, biofyysikkojen ja geotieteilijöiden profiileissa.
monista kemiantaustaisista tulee opisto-tai lukio-opettajia.