Floridas Tehnoloģiju institūta emeritētais profesors Martins Gliksmans jaunākajiem pētījumiem par metāliem un materiāliem ietekmē lietuvju nozari, taču tiem ir arī dziļa personiska saikne ar divu mirušo kolēģu iedvesmu.googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Gliksmana pētījums “Starpfāzu termoķīmiskā potenciāla virsmas laplasietis: tā loma cieto un šķidro fāžu režīma veidošanā” publicēts kopīgā žurnāla Springer Nature Microgravity novembra numurā.Rezultāti varētu palīdzēt labāk izprast metāla lējumu sacietēšanu, ļaujot inženieriem izveidot ilgstošākus dzinējus un spēcīgākus gaisa kuģus, kā arī veicināt piedevu ražošanu.
"Ja domājat par tēraudu, alumīniju, varu — visus svarīgos inženiertehniskos materiālus, liešanu, metināšanu un primāro metālu ražošanu — tās ir daudzus miljardus dolāru vērtas nozares, kurām ir liela sabiedriska vērtība," sacīja Gliksmens."Jūs sapratīsit, ka mēs runājam par materiāliem, un pat nelieli uzlabojumi var būt vērtīgi."
Tāpat kā ūdens sasalstot veido kristālus, kaut kas līdzīgs notiek, kad izkausēti metālu sakausējumi sacietē, veidojot lējumus.Gliksmana pētījumi liecina, ka metālu sakausējumu sacietēšanas laikā virsmas spraigums starp kristālu un kausējumu, kā arī kristāla izliekuma izmaiņas tam augot, rada siltuma plūsmu pat fiksētās saskarnēs.Šis fundamentālais secinājums būtiski atšķiras no liešanas teorijā parasti izmantotajiem Stefana svariem, kuros augoša kristāla izstarotā siltumenerģija ir tieši proporcionāla tā augšanas ātrumam.
Gliksmans pamanīja, ka kristalīta izliekums atspoguļo tā ķīmisko potenciālu: izliekts izliekums nedaudz pazemina kušanas temperatūru, bet ieliekts izliekums to nedaudz paaugstina.Tas ir labi zināms termodinamikā.Jaunums un jau pierādīts ir tas, ka šis izliekuma gradients sacietēšanas laikā rada papildu siltuma plūsmu, kas netika ņemta vērā tradicionālajā liešanas teorijā.Turklāt šīs siltuma plūsmas ir “deterministiskas”, nevis nejaušas, piemēram, nejaušs troksnis, ko principā var veiksmīgi kontrolēt liešanas procesā, lai mainītu sakausējuma mikrostruktūru un uzlabotu īpašības.
"Kad jums ir sasaldētas sarežģītas kristāliskas mikrostruktūras, ir izliekuma izraisīta siltuma plūsma, kuru var kontrolēt," sacīja Gliksmans."Ja to kontrolē ķīmiskās piedevas vai fizikāli efekti, piemēram, spiediens vai spēcīgi magnētiskie lauki, šīs siltuma plūsmas reālos sakausējumu lējumos var uzlabot mikrostruktūru un galu galā kontrolēt lējumus, metinātās konstrukcijas un pat 3D drukātos materiālus."
Papildus tā zinātniskajai vērtībai pētījums bija ļoti personiski svarīgs Gliksmanam, lielā mērā pateicoties vēlu kolēģa noderīgajam atbalstam.Viens no šādiem kolēģiem bija Kornela universitātes šķidrumu mehānikas profesors Pols Stēns, kurš nomira pagājušajā gadā.Pirms dažiem gadiem Stīns palīdzēja Gliksmanam pētīt materiālus mikrogravitācijā, izmantojot kosmosa kuģa šķidruma mehāniku un materiālu izpēti.Springer Nature novembra Microgravity numuru veltīja Stīnam un sazinājās ar Gliksmanu, lai viņam par godu uzrakstītu zinātnisku rakstu par pētījumu.
“Tas mani pamudināja izveidot kaut ko interesantu, ko Pols īpaši novērtētu.Protams, daudzus šī pētījuma raksta lasītājus interesē arī joma, kurā Pāvils sniedza ieguldījumu, proti, saskarnes termodinamika, ”sacīja Gliksmans.
Vēl viens kolēģis, kurš iedvesmoja Gliksmanu uzrakstīt rakstu, bija Semjons Koksals, matemātikas profesors, Floridas Tehnoloģiju institūta katedras vadītājs un akadēmisko lietu viceprezidents, kurš nomira 2020. gada martā. Gliksmans viņu raksturoja kā laipnu, inteliģentu cilvēku, kurš sagādāja prieku. sarunāties, atzīmējot, ka viņa palīdzēja viņam pielietot matemātiskās zināšanas pētījumos.
“Viņa un es bijām labi draugi, un viņa bija ļoti ieinteresēta manā darbā.Semjons man palīdzēja, kad es formulēju diferenciālvienādojumus, lai izskaidrotu izliekuma izraisīto siltuma plūsmu, ”sacīja Gliksmans."Mēs pavadījām daudz laika, apspriežot manus vienādojumus un to formulēšanu, to ierobežojumus utt. Viņa bija vienīgā persona, ar kuru es konsultējos, un viņa ļoti palīdzēja formulēt matemātisko teoriju un palīdzēja man to sakārtot."
Papildinformācija: Martin E. Gliksman et al., Surface Laplacian of the Interfacial thermochemical potencial: its role in forming of solid-liquid mode, npj Microgravity (2021).DOI: 10.1038/s41526-021-00168-2
Ja pamanāt drukas kļūdu, neprecizitāti vai vēlaties iesniegt pieprasījumu rediģēt šīs lapas saturu, lūdzu, izmantojiet šo veidlapu.Vispārīgu jautājumu gadījumā, lūdzu, izmantojiet mūsu saziņas veidlapu.Lai iegūtu vispārīgas atsauksmes, lūdzu, izmantojiet tālāk esošo publisko komentāru sadaļu (lūdzu, ieteikumus).
Jūsu atsauksmes mums ir ļoti svarīgas.Tomēr ziņojumu apjoma dēļ mēs nevaram garantēt individuālas atbildes.
Jūsu e-pasta adrese tiek izmantota tikai, lai adresātus zinātu, kurš nosūtījis e-pastu.Ne jūsu adrese, ne saņēmēja adrese netiks izmantota citiem mērķiem.Jūsu ievadītā informācija parādīsies jūsu e-pastā, un Phys.org to nekādā veidā neuzglabās.
Saņemiet iknedēļas un/vai ikdienas atjauninājumus savā iesūtnē.Jūs varat anulēt abonementu jebkurā laikā, un mēs nekad neizpaudīsim jūsu datus trešajām personām.
Šī vietne izmanto sīkfailus, lai atvieglotu navigāciju, analizētu mūsu pakalpojumu izmantošanu, apkopotu datus, lai personalizētu reklāmas un nodrošinātu saturu no trešajām pusēm.Izmantojot mūsu vietni, jūs apstiprināt, ka esat izlasījis un sapratis mūsu Privātuma politiku un Lietošanas noteikumus.