La ingeniería mecánica es un tema diverso que deriva de la necesidad de diseñar y fabricar todo, desde pequeñas piezas y dispositivos individuales (por ejemplo, sensores de microescala y boquillas de impresoras de inyección de tinta) hasta grandes sistemas (por ejemplo, naves espaciales y máquinas herramientas). El papel de un ingeniero mecánico es llevar un producto de una idea al mercado. Para lograr esto, se necesita una amplia gama de habilidades. El ingeniero mecánico necesita adquirir habilidades y conocimientos particulares. Él / ella necesita comprender las fuerzas y el entorno térmico que encontrará un producto, sus partes o sus subsistemas; para diseñarlos para la funcionalidad, la estética y la capacidad de resistir las fuerzas y el entorno térmico al que estarán sujetos; y para determinar la mejor manera de fabricarlos y garantizar que funcionen sin fallas. Quizás la única habilidad que es el dominio exclusivo del ingeniero mecánico es la capacidad de analizar y diseñar objetos y sistemas con movimiento.
Dado que estas habilidades son necesarias para prácticamente todo lo que se hace, la ingeniería mecánica es quizás la más amplia y diversa de las disciplinas de ingeniería. Los ingenieros mecánicos desempeñan un papel central en industrias como la automotriz (desde el chasis del automóvil hasta todos sus subsistemas: motor, transmisión, sensores); aeroespacial (aviones, motores de aeronaves, sistemas de control para aviones y naves espaciales); biotecnología (implantes, dispositivos protésicos, sistemas fluídicos para la industria farmacéutica); computadoras y electrónica (unidades de disco, impresoras, sistemas de enfriamiento, herramientas de semiconductores); sistemas microelectromecánicos, o MEMS (sensores, actuadores, generación de microenergía); conversión de energía (turbinas de gas, turbinas eólicas, energía solar, celdas de combustible); control ambiental (HVAC, aire acondicionado, refrigeración, compresores); automatización (robots, adquisición de datos e imágenes, reconocimiento, control); fabricación (mecanizado, máquinas herramienta, creación de prototipos, microfabricación).
En pocas palabras, la ingeniería mecánica se ocupa de todo lo que se mueve, incluido el cuerpo humano, una máquina muy compleja. Los ingenieros mecánicos aprenden sobre materiales, mecánica de sólidos y fluidos, termodinámica, transferencia de calor, control, instrumentación, diseño y fabricación para comprender los sistemas mecánicos. Los temas especializados de ingeniería mecánica incluyen biomecánica, ingeniería de cartílago-tejido, conversión de energía, procesamiento de materiales asistidos por láser, combustión, MEMS, dispositivos microfluídicos, mecánica de fracturas, nanomecánica, mecanismos, generación de micropotencia, tribología (fricción y desgaste) y vibraciones. La Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME) actualmente enumera 36 divisiones técnicas, desde sistemas avanzados de energía e ingeniería aeroespacial hasta ingeniería de residuos sólidos e ingeniería textil.
La amplitud de la disciplina de ingeniería mecánica permite a los estudiantes una variedad de opciones de carrera más allá de algunas de las industrias mencionadas anteriormente. Independientemente del camino particular que se imaginen después de graduarse, su educación les habrá proporcionado el pensamiento creativo que les permite diseñar un producto o sistema emocionante, las herramientas analíticas para lograr sus objetivos de diseño, la capacidad de superar todas las limitaciones, y el trabajo en equipo necesario para diseñar, comercializar y producir un sistema. Estas valiosas habilidades también podrían iniciar una carrera en medicina, derecho, consultoría, administración, banca, finanzas, etc.
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Para aquellos interesados en los aspectos científicos y matemáticos aplicados de la disciplina, el estudio de posgrado en ingeniería mecánica puede conducir a una carrera de investigación y enseñanza.