Авалодаўшы за тры месяцы іспанскай мовай, малады вучоны пачаў чытаць лекцыі па хіміі і мінералогіі ў Горнай школе горада Какімба. Разам са сваімі вучнямі ён рабіў падарожжы ў горы, туды, дзе здабываліся серабро і медзь, золата і вугаль. З жахам глядзеў Дамейка на мясцовых шахцёраў, якім за мізэрную плату прыходзілася працаваць у невыносна цяжкіх умовах. Здабытую руду яны выносілі на спіне па маленькіх прыступках, высечаных у тоўстым бервяне, якое вертыкальна ставілася ў ствол шахты. У гэтых падарожжах Дамейка адкрыў і апісаў багата залежаў карысных выкапняў. Ён першы звярнуў увагу на мясцовую салетру, пасля чаго яна заваявала папулярнасць ва ўсім свеце як вельмі карыснае ўгнаенне. Вярнуўшыся з гор у Какімба, Дамейка паслаў ураду петыцыю, у якой запатрабаваў палепшыць умовы працы гарнякоў. І ўрад прыслухаўся да гэтага голасу.
У 1843 годзе скончыўся тэрмін дагавору аб прабыванні Дамейкі ў Чылі. Але вучоны застаўся ў чылійскай сталіцы Сант'яга, дзе яму прапанавалі месца прафесара фізікі і хіміі ў нацыянальным універсітэце. Вядома, і ў Сант'яга Дамейка часта марыў аб звароце на радзіму, сніў беларускія палі і лясы. Яму душна было ў мурах, узведзеных яшчэ іспанскімі канквістадарамі. І ўсё ж вярнуцца ён не мог, бо ў царскай Расіі яго чакала ссылка.
У Сант'яга Дамейка пазнаёміўся з пятнаццацігадовай дзяўчынай Гюзман дэ Сатамаер, якая неўзабаве стала яго вернай жонкай і памочніцай. На ўскраіне сталіцы вучоны пабудаваў сабе ўтульны домік, абсадзіў яго экзатычнымі дрэвамі. Тут, у строгім кабінеце, была напісана большасць яго навуковых прац. Тут, ля ўтульнага каміна, збіраліся лепшыя людзі Чылі — вучоныя, дзяржаўныя дзеячы — і раіліся, што зрабіць для прагрэсу краіны. Па заданню ўрада Дамейка распрацаваў і ажыццявіў школьную рэформу, пасля чаго навучанне ў Чылі стала больш дэмакратычным і агульнадаступным.
Хутка Дамейка адправіўся ў новае падарожжа — туды, дзе жыло амаль дзікае індзейскае племя араўканцаў. Па стромкіх скалах і вісячых мастах ляжаў шлях падарожніка ў глыбіню краіны. Часам прыходзілася перасядаць на плыт, з якога вельмі зручна было паляваць на драпежных пум. Індзейцы сустрэлі «бледнатварага» госця вельмі зычліва. Яны гаварылі яму аб сваім жаданні жыць у міры з еўрапейцамі, устройвалі ў яго гонар свае спартыўныя спаборніцтвы — так званую кузчу. У сваю чаргу Дамейка абдорваў араўканак бліскучымі пацеркамі, званочкамі і квяцістымі хусткамі. Вялікае ўражанне на вучонага зрабіла старажытнае індзейскае мастацтва, незвычайныя магільнікі.
Сваё чарговае падарожжа Дамейка апісаў у кнізе «Араўканія і яе жыхары», якая ў 1860 годзе выйшла ў Вільні на польскай мове і была перакладзена на многія мовы свету. У гэтай кнізе наш зямляк горача абараняў правы індзейскіх плямён, даказваў іх сумленнасць і гуманнасць. Характару індзейцаў, пісаў аўтар, «калі ўзяць яго ў нармальным стане, гэта значыць у стане міру, бо чалавек створаны для міру, а не для вайны, характару гэтаму, кажу, уласцівы ветлівасць, годнасць, здольнасць да самай узнёслай дабрачыннасці, гасціннасць, схільнасць да міру і парадку, любоў да айчыны, імкненне да незалежнасці хатняга вогнішча, прадбачлівасць, энергічнасць, павага. У гэтым характары ёсць усё, што павінна аздабляць сапраўднага грамадзяніна.
Людзей з такім гартам нельга «акаталічваць» зброяй, бо зброя можа іх вынішчыць і прынізіць. У гэтым выпадку заваяванне было б злачынствам, за якое прыйшлося б расплачвацца чылійскай крывёю».
І далей: «Не бачу ніякай неабходнасці, каб настойваць на каланізацыі гэтых зямель, якія належаць не ўраду, але працавітаму, сумленнаму і мужнаму народу, калі побач знаходзяцца такія ж абшары, якія з'яўляюцца ўласнасцю рэспублікі,— і пустынныя, як зямныя полюсы, і ўрадлівыя, нібы берагі ракі Імперыял».
І яшчэ, з усёй катэгарычнасцю: «Араўканскія індзейцы не з'яўляюцца дзікунамі. Я лічу іх больш цывілізаванымі..., чым іх прыгранічныя цывілізатары...»
У 1845 годзе Дамейка адправіўся ў небяспечнае падарожжа да дзеючага вулкана Антука. Моцны вецер і паток лавы не дазволілі вучонаму дабрацца да самага кратэра. Але затое наш зямляк зрабіў першае апісанне гэтага вулкана.