Alemanha obter o grau de Doutor, escolhendo (o que o fututro revelaria ter sido a decisao certa) a Universidade de Gottingen, sob a orientacao de Wather Nerst (que receberia o Premio Nobel em 1920). Seu doutorado envolveu o estudo da dissociacao de gases em filamentos incandescentes. Apos receber o titulo de Doutor em 1906, Langmuir assumiu o cargo de Professor no Departamento de Quimica do Stevens Institute of Technology, em New Jersey, com aparentemente pouca oportunidade para pesquisa, publicando no intervalo de 3 anos apenas um artigo sem resultados experimentais. Em 1909, Dr. Willis R. Whitney, Diretor do Laboratorio de Pesquisas da General Electric (GE) em Schenectady, NY, ofereceu a Langmuir um trabalho durante o verao. Langmuir, desapontado com a Universidade, aceitou a proposta. Seu trabalho impressionou Whitney, e entao, no outono de 1909, Langmuir mudou-se para Schenectady para trabalhar no laboratorio de pesquisas da GE, iniciando assim o que viria a se tornar o mais espetacular exemplo do trabalho de um cientista na industria. O primeiro trabalho de Langmuir na GE foi motivado pela sua pesquisa no doutorado, enfocando o problema da perda de luminosidade de uma lampada pelo escurecimento da parede interna do bulbo. O segundo foi relativo ao fato de que o vacuo dentro do bulbo tornava-se mais eficiente com o tempo. Os estudos nesta area, objetivando a compreensao dos fenomenos envolvidos, levaram ao seu primeiro (e um dos mais importantes) invento: a lampada eletrica incandescente3.Ao mesmo tempo, os estudos na area de transferencia de calor em varios gases em contato com filamentos quentes mostrou que o hidrogenio molecular se dissociava. Langmuir descobriu entao o hidrogenio atomico4, e inventou tambem o macarico de hidrogenio, o qual atinge uma temperatura altissima, e e usado para soldar metais nao afetados pelo macarico de oxiacetileno. Os primeiros anos de trabalho na GE, sem duvida, mostraram-se extremamente produtivos. Alem dos inventos com enormes aplicacoes praticas, Langmuir tambem contribuiu para o aperfeicoamento de outros produtos da GE. Os estudos que resultaram na lampada incandescente, uma descoberta que gerou a economia de milhoes de dolares em eletricidade, levaram a teoria de adsorcao de gas e catalise heterogenea5, estabelecendo Langmuir como o pioneiro na Quimica de Superficie Moderna. Neste estudo, Langmuir descreve a importancia de reacoes em camadas monomoleculares, contrariando a ideia geral ate entao adotada. Deste trabalho tambem surgiu a expressao matematica que relaciona a concentracao superficial em funcao da pressao na fase gasosa, hoje conhecida como "Isoterma de Adsorcao de Langmuir". Em 1916 e 1917, Langmuir publicou dois artigos monumentais sobre as propriedades fundamentais dos solidos e liquidos6, estabelecendo com isso a base de seu Premio Nobel. Langmuir tambem contribuiu significativamente para o entendimento do fenomeno da transferencia de calor, tanto em gases como em equipamentos7. Entre 1919 e 1921, Langmuir se preocupou com a estrutura atomica, publicando alguns artigos na area. Ele formulou matematicamente a Teoria do Octeto1, cujo nome foi dado por ele tambem, definiu e explicou o termo valencia, introduziu os nomes dupla-ligacao (Langmuir era um artifice em dar nomes), ligacao polar, e plasma. Langmuir ainda explicou os termos isoeletronico, isomeros,