Nýjustu rannsóknir Martin Glicksman, prófessors frá Tækniháskóla Flórída, á málmum og efnum, hafa áhrif á steypuiðnaðinn, en þær hafa einnig djúp persónuleg tengsl við innblástur tveggja látinna samstarfsmanna.googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Rannsókn Gliksmans „Surface Laplacian of the interfacial thermochemical potential: role its in the formation of the regime of solid and fljótandi fasa“ er birt í nóvemberhefti sameiginlega tímaritsins Springer Nature Microgravity.Niðurstöðurnar gætu leitt til betri skilnings á storknun málmsteypu, sem gerir verkfræðingum kleift að smíða hreyfla sem endist lengur og sterkari flugvélar og efla aukefnaframleiðslu.
„Þegar þú hugsar um stál, ál, kopar - öll mikilvæg verkfræðileg efni, steypu, suðu og frummálmframleiðslu - þá eru þetta margra milljarða dollara iðnaður sem hefur mikið samfélagslegt gildi," sagði Glicksman."Þú munt skilja að við erum að tala um efni og jafnvel litlar endurbætur geta verið dýrmætar."
Rétt eins og vatn myndar kristalla þegar það frýs, gerist eitthvað svipað þegar bráðnar málmblöndur storkna og mynda steypu.Rannsóknir Gliksmans sýna að við storknun málmblöndur veldur yfirborðsspenna milli kristals og bráðnunar, auk breytinga á sveigju kristalsins þegar hann vex, hitaflæði jafnvel við föst viðmót.Þessi grundvallarniðurstaða er í grundvallaratriðum frábrugðin Stefan-vogunum sem almennt eru notaðar í steypukenningunni, þar sem varmaorkan sem stækkandi kristal gefur frá sér er í réttu hlutfalli við vaxtarhraða hans.
Gliksman tók eftir því að sveigja kristalíts endurspeglar efnafræðilegan möguleika þess: kúpt sveigja lækkar bræðslumarkið örlítið en íhvolfur sveigjan hækkar hann örlítið.Þetta er vel þekkt í varmafræðinni.Það sem er nýtt og þegar sannað er að þessi sveigjuhalli veldur auknu hitaflæði við storknun, sem ekki var tekið tillit til í hefðbundinni steypukenningu.Að auki eru þessi hitaflæði „ákveðin“ og ekki tilviljunarkennd, eins og tilviljunarkennd hávaði, sem í grundvallaratriðum er hægt að stjórna með góðum árangri meðan á steypuferlinu stendur til að breyta örbyggingu málmblöndunnar og bæta eiginleika.
„Þegar þú ert með frosna flókna kristallaða örbyggingu, er hitaflæði af völdum sveigju sem hægt er að stjórna,“ sagði Gliksman.„Ef það er stjórnað af efnaaukefnum eða eðlisfræðilegum áhrifum eins og þrýstingi eða sterku segulsviði, geta þessi hitaflæði í raunverulegum álsteypum bætt örbygginguna og að lokum stjórnað steyptum málmblöndur, soðnum mannvirkjum og jafnvel þrívíddarprentuðu efni.
Til viðbótar við vísindalegt gildi hennar var rannsóknin mjög persónulegt mikilvæg fyrir Glixman, að miklu leyti þökk sé hjálplegum stuðningi látins samstarfsmanns.Einn slíkur samstarfsmaður var Paul Steen, prófessor í vökvafræði við Cornell háskóla, sem lést á síðasta ári.Fyrir nokkrum árum hjálpaði Steen Glicksman við rannsóknir sínar á efnum í örþyngdarafl með því að nota vökvafræði geimferjunnar og efnisrannsóknir.Springer Nature tileinkaði nóvemberhefti Microgravity Steen og hafði samband við Gliksman til að skrifa vísindagrein um rannsóknina honum til heiðurs.
„Þetta varð til þess að ég setti saman eitthvað áhugavert sem Paul kann sérstaklega að meta.Auðvitað hafa margir lesendur þessarar rannsóknargreinar einnig áhuga á því sviði sem Paul lagði sitt af mörkum til, nefnilega viðmótsvarmafræði,“ sagði Gliksman.
Annar samstarfsmaður sem hvatti Gliksman til að skrifa greinina var Semyon Koksal, prófessor í stærðfræði, deildarstjóri og varaforseti akademískra mála við Florida Institute of Technology, sem lést í mars 2020. Gliksman lýsti henni sem góðri, greindri manneskju sem var ánægjuleg. að tala við og tók fram að hún hjálpaði honum að beita stærðfræðiþekkingu sinni við rannsóknir sínar.
„Ég og hún vorum góðar vinkonur og hún hafði mikinn áhuga á starfi mínu.Semyon hjálpaði mér þegar ég mótaði diffurjöfnur til að útskýra varmaflæðið af völdum sveigju,“ sagði Gliksman.„Við eyddum miklum tíma í að ræða jöfnurnar mínar og hvernig ætti að móta þær, takmarkanir þeirra o.s.frv. Hún var eina manneskjan sem ég leitaði til og hún var mjög hjálpleg við að móta stærðfræðikenningar og hjálpa mér að ná réttum.
Frekari upplýsingar: Martin E. Gliksman o.fl., Surface Laplacian of the interfacial thermochemical potential: role its in the formation of the solid-vökva háttur, npj Microgravity (2021).DOI: 10.1038/s41526-021-00168-2
Ef þú lendir í innsláttarvillu, ónákvæmni eða vilt senda inn beiðni um að breyta innihaldi þessarar síðu, vinsamlegast notaðu þetta eyðublað.Fyrir almennar spurningar, vinsamlegast notaðu sambandsformið okkar.Fyrir almennar athugasemdir, vinsamlegast notaðu opinbera athugasemdareitinn hér að neðan (ráðleggingar vinsamlegast).
Viðbrögð þín eru okkur mjög mikilvæg.Hins vegar, vegna magns skilaboða, getum við ekki ábyrgst einstök svör.
Netfangið þitt er aðeins notað til að láta viðtakendur vita hver sendi tölvupóstinn.Hvorki heimilisfangið þitt né heimilisfang viðtakandans verður notað í öðrum tilgangi.Upplýsingarnar sem þú slóst inn munu birtast í tölvupóstinum þínum og verða ekki geymdar af Phys.org í neinu formi.
Fáðu vikulegar og/eða daglegar uppfærslur í pósthólfið þitt.Þú getur sagt upp áskrift hvenær sem er og við munum aldrei deila gögnum þínum með þriðja aðila.
Þessi vefsíða notar vafrakökur til að auðvelda flakk, greina notkun þína á þjónustu okkar, safna gögnum til að sérsníða auglýsingar og veita efni frá þriðja aðila.Með því að nota vefsíðu okkar, viðurkennir þú að þú hafir lesið og skilið persónuverndarstefnu okkar og notkunarskilmála.