¿Va a crecer la ciencia material en los próximos 30 años?

Siendo yo mismo un científico de los materiales, le daré a esta pregunta un NO.

El auge actual está en TI (también conocido como programación, programador, ciencias de la computación), significa que la demanda es mayor que la oferta, es por eso que el salario de seis higos es el sueldo base en Silicon Valley y muchas personas cambian de carrera para obtener un MS en CS para unirse a la prisa. Si tengo que adivinar, el próximo boom tendrá fuertes lazos con la energía y la sostenibilidad (que, por cierto, el material es una parte importante de la gran cantidad de investigación actual relacionada con estos campos).

La ciencia material en este momento es un campo maduro, disfrutó de su auge durante el surgimiento de la metalurgia. De hecho, la mayoría de los departamentos, organizaciones, la M solía representar a la metalurgia hace unas décadas, algunos todavía usan ese nombre (ASM, TMS, JOM, etc.). He escuchado a profesores mayores decir que si supiera algunas cosas acerca de los aceros inoxidables hace unas décadas, puede obtener fácilmente trabajos de lujo.

Seguro que el campo seguirá creciendo, al igual que todos los otros campos maduros como la física y la química, pero no espero que tenga otro auge en el futuro. No tener un boom no es necesariamente algo malo, un boom significa que la burbuja se romperá en algún momento, y puede perder su trabajo cuando eso suceda. Las personas que he visto en el campo de los materiales tienden a mantener los empleos durante largos períodos de tiempo.

Otra cosa, la ciencia de materiales (y la ingeniería) es un campo pequeño, aunque es altamente interdisciplinario, es como un grupo especial de personas de nicho con habilidades únicas. Me molesta un poco cuando la búsqueda de empleo, muchas empresas no mencionan que MSE es una de las disciplinas calificadas, pero de hecho somos totalmente capaces, si no mejores para muchos de esos trabajos.

A2A
En mi opinión, la ciencia material siempre ha sido enorme y continuará en auge en las próximas décadas.

Hay campos como Ingeniería aeroespacial donde, en áreas específicas, se ha realizado una gran cantidad de trabajo y se puede lograr una revolución total solo si se desarrolla el material adecuado. Ejemplos son:

  • Scramjet: Scramjet es una modificación del ramjet estándar para el flujo de aire supersónico. Ha sido probado en vehículos como el X 51 Waverider.

    El problema es que estos aviones todavía tienen que volar en la atmósfera. A altas velocidades como Mach 5 (5 veces la velocidad del sonido o 6125 km / h), la generación de calor es extrema. Los materiales para resistir esto son generalmente de naturaleza sacrificatoria, es decir, un solo uso que no es viable para la implementación comercial.
  • Superficies de control integradas: las superficies de control utilizadas en las aeronaves de hoy cuentan con superficies afiladas que se separan de la estructura principal para proporcionar las características de vuelo necesarias, como banco, desvío o elevación. El arrastre causado por estas superficies se puede eliminar mediante el uso de materiales inteligentes basados ​​en piezoeléctricos que cambian la geometría de toda la ala para lograr las condiciones necesarias.

    Hay muchos ejemplos dentro de Aerospace en sí mismos para garantizar la continuación de la investigación en ciencia de los materiales durante las próximas décadas.

Para generar un boom, un campo necesita nuevos desarrollos. La ciencia de los materiales tiene una nueva clase de materiales: las nanopartículas, y especialmente las nanopartículas de carbono. Se están desarrollando nuevos métodos para producirlos y adaptarlos. Esto ya ha llevado a un aumento significativo en la I + D, en las universidades, en los laboratorios nacionales y en la industria.

Hay un grupo algo más antiguo de “nuevos materiales”: biomateriales. Y hay un desarrollo continuo de nuevos materiales superconductores y materiales fotovoltaicos mejorados.

Un verdadero auge requiere que el trabajo en al menos una clase de nuevos materiales conduzca a la fabricación económica de una gran cantidad de materiales, utilizados en una amplia gama de aplicaciones, generando decenas de miles de millones de dólares al año en ventas. Piense en las industrias que se desarrollaron alrededor de materiales semiconductores y que se desarrollaron alrededor de polímeros y plásticos.

La ciencia de los materiales ya está en auge; Siempre ha sido y siempre será. Descubrir nuevas propiedades funcionales lleva a la creación de industrias completamente nuevas e impacta en la historia humana y la sociedad de manera más sutil y profunda que cualquier otro campo de la ingeniería. De hecho, sería difícil responder si el nylon no es más grande que internet.

El problema es que requiere tanto recursos como investigación. No hay una fórmula mágica que puedas cocinar en la ducha. Además, gran parte de la investigación real es muy, muy poco glamorosa: ajustar / probar recetas, luego aislar estructuras y defectos reales, examinar las propiedades de las estructuras y descubrir cómo se explica la estructura. propiedades, y luego averiguar el siguiente conjunto de ajustes que optimizan una determinada propiedad. Esto puede llevar años hasta vidas para lograrlo realmente bien.

Por ejemplo, mire la historia de piezoeléctricos y ferroeléctricos. Tomó la WW2 para motivar la investigación de materiales básicos, y unos 30 años hasta el desarrollo de PZT y complejos de tierras raras fuertes (que eran los primeros años 80). Esto llevó a un auge masivo de investigación sobre sus propiedades y una tonelada de nuevos productos e industrias completas habilitadas por esos materiales. La investigación sobre estos materiales continúa hasta el día de hoy y todavía no entendemos completamente estos materiales.

Hasta cierto punto, ya está “en auge” con nuevos materiales y técnicas en desarrollo que tienen propiedades sorprendentes. La ciencia como tal siempre encontrará una manera de desarrollar materiales ecológicos y eficientes que puedan tener aplicaciones industriales.

Sin embargo, partes de la industria como, por ejemplo, la industria de la ingeniería pueden ser bastante tradicionales en la adopción y el manejo de nuevos materiales donde las economías de escala ya están integradas en los sistemas de producción. Muchas personas tienen que estar satisfechas para que los métodos y la logística funcionen.
Algunos de estos materiales pueden ser demasiado exigentes financieramente para comercializar por diferentes motivos. El desafío radica en encontrar aplicaciones comerciales que funcionen y donde el consumidor empiece a tirar de él y los sistemas de producción que lo demanden.

Así que es el proceso de comercialización que actúa como un cuello de botella, de lo contrario ya habríamos visto muchos nuevos materiales en el mercado. No todos los competidores quieren nuevas innovaciones materiales y prácticamente pueden bloquear el mercado, lo que dificulta la innovación. Esto a veces también puede ser un problema, donde se realiza un gran trabajo, pero la compañía con el nuevo material se queda sin efectivo.
Así que tienes ciencia material por el bien de la ciencia y tienes ciencia y desarrollo para comercializar nuevos productos.

Parece que todavía es bastante prometedor. ¿Eso significa que va a “boom”? No lo sé. Un boom no suele ser sostenible.