Le rôle principal d’un ingénieur en science des matériaux est de mettre à profit les connaissances acquises dans des domaines tels que la physique, la chimie et la cristallographie et d’appliquer ces connaissances à des applications pratiques telles que la construction de machines, de bâtiments ou de nouvelles formes de matière. Le domaine de l’ingénierie des sciences des matériaux est un vaste domaine interdisciplinaire qui remplit de nombreuses fonctions dans le monde industrialisé moderne. Les scientifiques des matériaux eux-mêmes pourraient se concentrer uniquement sur la nature théorique des propriétés de la matière. C’est leur rôle de découvrir ces propriétés et comment leurs interactions physiques changent en fonction des conditions locales. Les ingénieurs, cependant, se concentrent sur ce qui peut être fait avec le corpus de connaissances sur les matériaux qui a été établi par la science.
Un ingénieur en science des matériaux travaille sur des projets impliquant de nombreuses sciences physiques ainsi que certaines des sciences de la vie. Son éducation doit donc inclure un large éventail de disciplines. Il n’est pas rare de trouver des chercheurs dans le domaine qui détiennent plusieurs diplômes, souvent en physique ou en chimie et une certaine forme d’ingénierie, avec une expertise en génétique ou en microbiologie également. Les principales industries qui continueront d’avoir une forte demande pour un ingénieur en science des matériaux sont celles de la médecine ; applications spatiales, militaires et énergétiques; et l’ingénierie des microprocesseurs. Cela pourrait signifier qu’un ingénieur en science des matériaux travaillerait dans des domaines aussi divers que l’exploration pétrolière, le traitement du cancer, la construction de ponts ou la conception d’avions, pour n’en nommer que quelques-uns.
Un large éventail d’opportunités s’offre à un ingénieur en science des matériaux. Le domaine se concentrait traditionnellement sur l’application des connaissances sur les matériaux de l’étude de la métallurgie, de la céramique et des polymères aux méthodes de construction traditionnelles. La recherche sur les matériaux est désormais couplée à des avancées en ingénierie de manières inédites. Un ingénieur en science des matériaux peut travailler avec une entreprise pharmacologique pour développer des dispositifs d’administration de médicaments ciblés pour les cellules tumorales, avec une organisation militaire pour développer une armure auto-cicatrisante ou avec un fabricant de vêtements pour développer un matériau imperméable aux taches. Toutes ces applications ont été rendues possibles par les ingénieurs en science des matériaux, et bien d’autres sont susceptibles d’être développées.
L’un des domaines de premier plan pour un ingénieur en science des matériaux est la recherche et le développement de la nanotechnologie. La nanotechnologie est également un domaine interdisciplinaire, concerné par l’ingénierie des matériaux et des machines à une échelle – dans au moins une dimension, telle que la largeur ou la longueur – de 100 nanomètres ou moins. Un nanomètre mesure un milliardième de mètre de long. Pour illustrer la taille impliquée dans la nanotechnologie, un globule rouge humain moyen mesure généralement environ 100 nanomètres de diamètre.