Químicos y Científicos de Materiales

Qué Hacen

Los químicos y científicos de materiales estudian las estructuras, composiciones, reacciones y otras propiedades de las sustancias. Usan ese conocimiento para desarrollar nuevos y mejores productos, procesos y materiales.
 
Responsabilidades. Los químicos y científicos de materiales habitualmente se ocupan de lo siguiente:
 
  • Planificar y llevar a cabo proyectos de investigación complejos, como el desarrollo de nuevos productos, procesos y métodos de prueba
  • Dirigir a técnicos y otras personas que trabajan en procedimientos de prueba para analizar los componentes y las propiedades físicas de los materiales
  • Instruir a científicos y técnicos sobre los procedimientos químicos de procesamiento y prueba adecuados, como los ingredientes, tiempos de mezclado y temperaturas de funcionamiento
  • Preparar soluciones, compuestos y reactivos (como ácidos) de prueba para su uso en los procedimientos de laboratorio
  • Analizar sustancias para determinar sus propiedades químicas y físicas, como su estructura y composición
  • Llevar a cabo pruebas sobre materiales y otras sustancias para garantizar que se cumpla con las normas de seguridad y calidad
  • Escribir informes técnicos que detallen sus métodos y hallazgos
  • Presentar los hallazgos de sus investigaciones a científicos, ingenieros y otros colegas
 
Muchos químicos y científicos de materiales trabajan en investigación básica y aplicada. En la investigación básica, los químicos investigan las propiedades, composición y estructura de la materia. También experimentan con las leyes que gobiernan la combinación de los elementos y las reacciones de las sustancias entre sí.
 
En la investigación aplicada, los químicos crean nuevos productos y procesos, o mejoran los existentes, a menudo utilizando conocimientos obtenidos en la investigación básica. La investigación química ha conducido al descubrimiento y desarrollo de nuevos y mejores medicamentos, plásticos, limpiadores y miles de otros productos.
 
Casi todos los científicos de materiales trabajan en investigación aplicada. Estudian las estructuras y propiedades químicas de diversos materiales para desarrollar nuevos productos o mejorar los existentes. También determinan formas de fortalecer o combinar materiales, o desarrollan otros nuevos para su uso en diversos productos. Las aplicaciones de la ciencia de materiales incluyen materiales superconductores, cerámicas y aleaciones metálicas.
 
Los químicos y científicos de materiales usan computadoras y una gran variedad de instrumentos sofisticados de laboratorio para modelar, simular y llevar a cabo análisis experimentales. Por ejemplo, algunos químicos usan programas informáticos de modelado tridimensional (3D) para estudiar la estructura y otras propiedades de las moléculas complejas que producen.
 
La mayoría de los químicos y científicos de materiales trabaja como parte de un equipo. Un número cada vez mayor de proyectos de investigación científica incluye múltiples disciplinas, y es usual que los químicos y científicos de materiales trabajen en equipo con otros científicos, como biólogos y físicos, especialistas informáticos 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 producirlos en masa. Para más información, consulte los perfiles sobre bioquímicos y biofísicos, microbiólogos, zoólogos y biólogos de la fauna silvestre, físicos y astrónomos, ocupaciones relacionadas con la computación y la tecnología de la información, e ingenieros.
 
A menudo los químicos se especializan en una rama particular de la disciplina. Los siguientes son algunos ejemplos de tipos de químicos:
 
Los químicos analíticos determinan la estructura, composición y naturaleza de las sustancias examinándolas e identificando sus distintos elementos o compuestos. También estudian las relaciones e interacciones entre las partes de los compuestos y desarrollan nuevas técnicas para llevar a cabo su trabajo. Su investigación cubre una amplia gama de aplicaciones, incluida la seguridad alimenticia, los fármacos, y el control de la contaminación.
 
Los químicos inorgánicos estudian la estructura, propiedades y reacciones de las moléculas que no contienen carbono, como los metales. Trabajan para entender el comportamiento y las características de las sustancias inorgánicas. Los químicos inorgánicos descubren cómo esos materiales se pueden modificar, separar o usar en productos, como cerámicas y superconductores.
 
Los químicos medicinales investigan y desarrollan compuestos químicos que pueden utilizarse como productos farmacéuticos. Trabajan en equipo con otros científicos e ingenieros para crear y probar nuevas drogas. También ayudan a desarrollar procesos de producción nuevos y mejorados para producir los nuevos fármacos en gran escala de manera eficaz.
 
Los químicos orgánicos estudian la estructura, propiedades y reacciones de las moléculas que contienen carbono. También diseñan y producen nuevas sustancias orgánicas con propiedades y aplicaciones únicas. Estos compuestos han sido, a su vez, utilizados para desarrollar muchos productos comerciales, como fármacos y plásticos.
 
Los químicos físicos estudian las características fundamentales del comportamiento de la materia en los niveles atómico y molecular, y la forma en que ocurren las reacciones químicas. Con 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 estrechamente con científicos de materiales para investigar y desarrollar usos potenciales de los nuevos materiales.
 
Un creciente número de químicos trabaja en campos interdisciplinarios, como la bioquímica y la geoquímica. Para más información, consulte los perfiles sobre bioquímicos y biofísicos, y científicos de la geociencia.
 
Muchas personas con antecedentes académicos en química se convierten en profesores o maestros.
 

Ambiente Laboral

Los químicos y científicos de materiales ocuparon aproximadamente 90,900 puestos de trabajo en 2010. Los sectores que emplearon a la mayor cantidad de químicos en 2010 fueron los siguientes:
 
Investigación y desarrollo en las ciencias físicas de la vida, e ingeniería       19%
Fabricación de medicamentos y productos farmacéuticos        18
Laboratorios de prueba                  11
Gobierno federal, con exclusión de los servicios postales        8
Instituciones de educación superior, universidades e institutos de formación profesional; estatales, locales y privados             5
 
La mayoría de los científicos de materiales trabaja en la producción industrial y la investigación y el desarrollo científicos.
 
Los químicos y científicos de materiales suelen trabajar en laboratorios y oficinas donde llevan a cabo experimentos y analizan sus resultados. Además de en laboratorios, los científicos de materiales trabajan con ingenieros y especialistas en procesamiento en instalaciones manufactureras industriales. Algunos químicos también trabajan en esas instalaciones y suelen ser responsables de controlar las condiciones ambientales en la planta.
 
Los químicos y científicos de materiales pueden verse expuestos a peligros para la salud o la seguridad cuando trabajan con ciertos productos químicos, pero los riesgos son reducidos si se siguen los procedimientos adecuados.
 
Horarios de Trabajo. La mayoría de los químicos y científicos de materiales trabaja a tiempo completo y en horarios regulares, aunque es habitual que dediquen muchas horas a sus trabajos.
 

Cómo Hacerse Uno

Los químicos y científicos de materiales necesitan al menos una licenciatura en química o un campo relacionado. Sin embargo, para muchos trabajos de investigación es necesario una maestría o doctorado.
 
Educación. Una licenciatura en química un campo relacionado es necesario para los puestos de nivel inicial en química. Aunque algunos científicos de materiales cuentan con títulos en ciencias de materiales, estos científicos suelen ser graduados en química, física o ingeniería. Muchos empleadores, en especial los de la industria farmacéutica, prefieren contratar químicos y científicos de materiales con experiencia doctoral y posdoctoral para conducir las investigaciones básicas y aplicadas.
 
Muchas instituciones de educación superior y universidades ofrecen programas con títulos en química. Las instituciones de educación superior que ofrecen programas en ciencias de materiales son pocas, pero van en aumento. Además, muchas facultades de ingeniería ofrecen títulos en el campo conjunto de ciencias de materiales y la ingeniería.
 
Quienes se especializan en química en sus carreras de grado suelen cursar asignaturas sobre química analítica, orgánica, inorgánica y física. Además de los cursos sobre química, también asisten a clases de matemática, ciencias biológicas, y física. Los cursos sobre ciencias de la computación son esenciales, porque los químicos y científicos de materiales necesitan habilidades informáticas para realizar las tareas de modelado y simulación, y utilizar los equipos de laboratorio computarizados.
 
También es útil la experiencia, ya sea en laboratorios universitarios o de instituciones de educación superior, o a través de aprendizajes, becas, o programas de trabajo y estudio en la industria.
 
Los estudiantes de posgrado de química suelen especializarse en una sub-disciplina, como la química analítica o inorgánica, según sus intereses y el tipo de trabajo que desean hacer. Por ejemplo, los interesados en las investigaciones para la industria farmacéutica suelen desarrollar sólidos conocimientos sobre química medicinal u orgánica.
 

Cualidades Importantes (Perfil del Estudiante)

Habilidades analíticas. Los químicos y científicos de materiales deben ser capaces de efectuar experimentos y estudios científicos. Deben ser precisos y exactos en sus análisis, ya que cualquier error podría invalidar sus investigaciones.
 
Habilidades de pensamiento crítico. Los químicos y científicos de materiales evalúan cuidadosamente su propio trabajo y el de otros. Deben determinar si los resultados y conclusiones se basan en una sólida aplicación de los principios científicos.
 
Habilidades matemáticas. Los químicos y científicos de materiales usan habitualmente ecuaciones y fórmulas matemáticas complejas en su trabajo, y necesitan una amplia comprensión de las matemáticas, incluidos el análisis matemático, el álgebra y la estadística.
 
Habilidades para la resolución de problemas. Los químicos y científicos de materiales investigan y desarrollan nuevos y mejores productos químicos, procesos y materiales. Este trabajo exige una elevada cuota de prueba y error por su parte antes de que puedan encontrar una solución única.
 
Habilidades de comunicación oral. Los químicos y científicos de materiales frecuentemente dan presentaciones que describen sus hallazgos.
 
Trabajo en equipo. Los químicos y científicos de materiales suelen trabajar en equipos de investigación. Deben ser capaces de relacionarse bien con otros en pos de una meta común. Muchos se desempeñan como líderes y deben ser capaces de motivar y dirigir a otros miembros del equipo.
 
Habilidades de escritura. Los químicos y científicos de materiales a menudo escriben memorandos, informes y documentos de investigación que explican sus hallazgos.
 

Perspectivas Laborales

Se proyecta que el empleo de los químicos y científicos de materiales aumentará un 4 por ciento entre 2010 y 2020, más lento que el promedio de todas las ocupaciones.
 
Se proyecta que el empleo de los químicos aumentará un 4%; continuarán siendo requeridos para la investigación y el desarrollo científico, y para controlar la calidad de los productos y procesos químicos.
 
Se proyecta que el empleo de los científicos de materiales aumentará un 10% debido a la demanda de materiales más baratos, seguros y de mejor calidad para distintos propósitos, como la electrónica, la energía y el transporte.
 
Se proyecta que el empleo de los químicos disminuirá en las empresas químicas y de producción de medicamentos. Para controlar costos y minimizar riesgos, muchas de esas empresas se asociarán con universidades de investigación y empresas más pequeñas de servicios de investigación, desarrollo y pruebas científicas para realizar los trabajos de los que antes ocupaban los químicos internos. Además, se espera que las empresas en estas industrias efectúen cada vez más producción e investigación y desarrollo en otros países, limitando aún más el crecimiento del empleo local.
 
La investigación ambiental ofrecerá muchas nuevas oportunidades para los químicos y científicos de materiales. Por ejemplo, las industrias de fabricación de productos químicos continuarán invirtiendo miles de millones de dólares cada año para desarrollar tecnologías y procesos que reduzcan la contaminación y mejoren la eficiencia energética en las instalaciones de producción.
 
Además, el desarrollo de tecnologías mejoradas para las baterías y fuentes alternativas de energía debería impulsar la demanda de químicos y científicos de materiales. Los químicos continuarán siendo necesarios para controlar los niveles de contaminación en las instalaciones de producción, y para garantizar el cumplimiento de la normativa ambiental local, estatal y federal.
 
Oportunidades de Empleo. Además de las vacantes que resulten del crecimiento en el empleo, surgirán algunas oportunidades por la necesidad de reemplazar a los químicos y científicos de materiales que se jubilen o dejen la ocupación por otros motivos.
 
Se prevé que los químicos y científicos de materiales con títulos avanzados, en especial quienes cuenten con doctorados, encontrarán las mejores oportunidades laborales. Las grandes empresas farmacéuticas y de biotecnología ofrecen puestos para estos trabajadores en laboratorios de investigación, y muchos otros trabajan en instituciones de educación superior y universidades. Además, los químicos con títulos avanzados continuarán ocupando los puestos de investigación y administración de mayor jerarquía.
 

Salario

La mediana salarial anual de los químicos en USA fue $68,320 en mayo de 2010.
 
Cita de la Fuente:
Oficina de Estadísticas Laborales, U.S. Department of Labor, Occupational Outlook Handbook en Español (OOH), Edición 2012-13, Químicos y Científicos de Materiales, en Internet http://www.bls.gov/es/ooh/life-physical-and-social-science/chemists-and-materials-scientists.htm (visitado 11\14\2014).