Was macht ein Ingenieur der Materialwissenschaften?
Die Hauptaufgabe eines Werkstoffingenieurs besteht darin, die in Bereichen wie Physik, Chemie und Kristallographie erworbenen Kenntnisse auf praktische Anwendungen wie den Bau von Maschinen, Gebäuden oder neuen Formen von Materie anzuwenden. Das Gebiet der Materialwissenschaften ist ein weites, interdisziplinäres Gebiet, das in der modernen industrialisierten Welt viele Funktionen erfüllt. Die Materialwissenschaftler selbst konzentrieren sich möglicherweise nur auf die theoretische Natur der Eigenschaften der Materie. Es ist ihre Aufgabe, diese Eigenschaften zu entdecken und wie sich ihre physikalischen Wechselwirkungen in Abhängigkeit von den örtlichen Bedingungen ändern. Die Ingenieure konzentrieren sich jedoch auf das, was mit dem von der Wissenschaft ermittelten Materialwissen erreicht werden kann.
Ein Ingenieur der Materialwissenschaften arbeitet an Projekten, an denen viele der Naturwissenschaften sowie einige der Biowissenschaften beteiligt sind. Seine Ausbildung muss daher ein breites Spektrum von Disziplinen umfassen. Es ist nicht ungewöhnlich, Forscher auf diesem Gebiet zu finden, die über mehrere Abschlüsse verfügen, häufig in Physik oder Chemie und in irgendeiner Form in Ingenieurwissenschaften, und über Fachkenntnisse in Genetik oder Mikrobiologie verfügen. Die Hauptindustrien, in denen ein Ingenieur der Materialwissenschaften weiterhin stark nachgefragt wird, sind die der Medizin. Weltraum-, Militär- und Energieanwendungen; und Mikroprozessortechnik. Dies könnte bedeuten, dass ein Ingenieur der Materialwissenschaften in so unterschiedlichen Bereichen wie der Ölexploration, der Krebsbehandlung, dem Brückenbau oder dem Flugzeugdesign arbeitet, um nur einige zu nennen.
Materialwissenschaftler haben vielfältige Möglichkeiten. Das Feld konzentrierte sich traditionell auf die Anwendung von Materialkenntnissen aus dem Studium der Metallurgie, Keramik und Polymere auf traditionelle Konstruktionsmethoden. Die Materialforschung wird nun in bisher nicht gekannter Weise mit technischen Fortschritten gekoppelt. Ein Materialwissenschaftler könnte mit einem pharmakologischen Unternehmen zusammenarbeiten, um zielgerichtete Arzneimittelabgabegeräte für Tumorzellen zu entwickeln, mit einer militärischen Organisation, um selbstheilende Rüstungen zu entwickeln, oder mit einem Bekleidungshersteller, um Material zu entwickeln, das gegen Flecken undurchlässig ist. Alle diese Anwendungen wurden von Materialwissenschaftlern ermöglicht, und wahrscheinlich werden noch viele weitere entwickelt.
Einer der wichtigsten Bereiche für einen Ingenieur der Materialwissenschaften ist die Erforschung und Entwicklung der Nanotechnologie. Die Nanotechnologie ist auch ein Querschnittsthema, das sich mit der Konstruktion von Werkstoffen und Maschinen im Maßstab von mindestens 100 Nanometern oder weniger befasst. Ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter lang. Um die Größe der Nanotechnologie zu veranschaulichen, hat ein durchschnittliches menschliches rotes Blutkörperchen im Allgemeinen einen Durchmesser von etwa 100 Nanometern.