Ang pinakahuling pananaliksik ng Florida Institute of Technology professor emeritus Martin Glicksman sa mga metal at materyales ay may mga implikasyon para sa industriya ng pandayan, ngunit mayroon din itong malalim na personal na koneksyon sa inspirasyon ng dalawang namatay na kasamahan.googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Ang pag-aaral ni Gliksman na "Surface Laplacian ng interfacial thermochemical potential: ang papel nito sa pagbuo ng rehimen ng solid at liquid phase" ay inilathala sa isyu ng Nobyembre ng magkasanib na journal na Springer Nature Microgravity.Ang mga natuklasan ay maaaring humantong sa isang mas mahusay na pag-unawa sa solidification ng metal castings, na nagpapahintulot sa mga inhinyero na bumuo ng mas matagal na pangmatagalang engine at mas malakas na sasakyang panghimpapawid, at upang isulong ang additive manufacturing.
"Kapag iniisip mo ang tungkol sa bakal, aluminyo, tanso - lahat ng mahahalagang materyales sa engineering, casting, welding at pangunahing produksyon ng metal - ito ay multi-bilyong dolyar na mga industriya na may malaking halaga sa lipunan," sabi ni Glicksman."Maiintindihan mo na pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga materyales, at kahit na ang maliliit na pagpapabuti ay maaaring maging mahalaga."
Kung paanong ang tubig ay bumubuo ng mga kristal kapag ito ay nagyeyelo, ang isang katulad na bagay ay nangyayari kapag ang mga tinunaw na haluang metal ay tumigas upang bumuo ng mga casting.Ang pananaliksik ni Gliksman ay nagpapakita na sa panahon ng solidification ng mga metal na haluang metal, ang pag-igting sa ibabaw sa pagitan ng kristal at ang pagkatunaw, pati na rin ang mga pagbabago sa kurbada ng kristal habang ito ay lumalaki, ay nagdudulot ng heat flux kahit na sa mga nakapirming interface.Ang pangunahing konklusyon na ito ay sa panimula ay naiiba mula sa Stefan weights na karaniwang ginagamit sa teorya ng paghahagis, kung saan ang thermal energy na ibinubuga ng lumalagong kristal ay direktang proporsyonal sa rate ng paglago nito.
Napansin ni Gliksman na ang curvature ng isang crystallite ay sumasalamin sa potensyal na kemikal nito: ang isang convex curvature ay bahagyang nagpapababa sa melting point, habang ang isang concave curvature ay bahagyang nagpapataas nito.Ito ay kilala sa thermodynamics.Ano ang bago at napatunayan na ay ang curvature gradient na ito ay nagdudulot ng karagdagang heat flux sa panahon ng solidification, na hindi isinasaalang-alang sa tradisyonal na teorya ng paghahagis.Bilang karagdagan, ang mga daloy ng init na ito ay "deterministic" at hindi random, tulad ng random na ingay, na sa prinsipyo ay maaaring matagumpay na makontrol sa panahon ng proseso ng paghahagis upang baguhin ang microstructure ng haluang metal at mapabuti ang mga katangian.
"Kapag mayroon kang frozen na kumplikadong mala-kristal na microstructure, mayroong curvature-induced heat flux na maaaring kontrolin," sabi ni Gliksman."Kung kinokontrol ng mga additives ng kemikal o pisikal na epekto gaya ng pressure o malakas na magnetic field, ang mga heat flux na ito sa mga tunay na alloy casting ay maaaring mapabuti ang microstructure at sa huli ay makokontrol ang mga cast alloys, welded structures, at maging ang mga 3D printed na materyales."
Bilang karagdagan sa pang-agham na halaga nito, ang pag-aaral ay may malaking personal na kahalagahan para kay Glixman, salamat sa malaking bahagi sa nakakatulong na suporta ng isang huli na kasamahan.Ang isang ganoong kasamahan ay si Paul Steen, propesor ng fluid mechanics sa Cornell University, na namatay noong nakaraang taon.Ilang taon na ang nakalilipas, tinulungan ni Steen si Glicksman sa kanyang pananaliksik sa mga materyales sa microgravity gamit ang space shuttle fluid mechanics at research materials.Inialay ng Springer Nature ang isyu ng Microgravity sa Nobyembre kay Steen at nakipag-ugnayan kay Gliksman upang magsulat ng isang siyentipikong artikulo tungkol sa pag-aaral bilang parangal sa kanya.
“Iyan ang nagtulak sa akin na magsama-sama ng isang bagay na kawili-wili na lalo na pahalagahan ni Paul.Siyempre, maraming mga mambabasa ng artikulo sa pananaliksik na ito ang interesado din sa lugar na iniambag ni Paul, katulad ng interface thermodynamics, "sabi ni Gliksman.
Ang isa pang kasamahan na nagbigay inspirasyon kay Gliksman na isulat ang artikulo ay si Semyon Koksal, propesor ng matematika, pinuno ng departamento at bise presidente ng mga gawaing pang-akademiko sa Florida Institute of Technology, na namatay noong Marso 2020. Inilarawan siya ni Gliksman bilang isang mabait, matalinong tao na masaya. upang makipag-usap sa, pagpuna na siya nakatulong sa kanya na ilapat ang kanyang kaalaman sa matematika sa kanyang pananaliksik.
“She and I were good friends at sobrang interesado siya sa trabaho ko.Tinulungan ako ni Semyon nang gumawa ako ng mga differential equation upang ipaliwanag ang daloy ng init na dulot ng curvature, "sabi ni Gliksman."Gumugol kami ng maraming oras sa pagtalakay sa aking mga equation at kung paano bumalangkas sa kanila, sa kanilang mga limitasyon, atbp. Siya lang ang taong kinonsulta ko at siya ay lubos na nakatulong sa pagbalangkas ng teorya ng matematika at pagtulong sa akin na gawin ito ng tama."
Karagdagang impormasyon: Martin E. Gliksman et al., Surface Laplacian ng interfacial thermochemical potential: ang papel nito sa pagbuo ng solid-liquid mode, npj Microgravity (2021).DOI: 10.1038/s41526-021-00168-2
Kung nakatagpo ka ng typo, kamalian, o gustong magsumite ng kahilingang i-edit ang nilalaman ng pahinang ito, mangyaring gamitin ang form na ito.Para sa mga pangkalahatang katanungan, mangyaring gamitin ang aming contact form.Para sa pangkalahatang feedback, mangyaring gamitin ang seksyon ng pampublikong komento sa ibaba (mangyaring mga rekomendasyon).
Ang iyong feedback ay napakahalaga sa amin.Gayunpaman, dahil sa dami ng mga mensahe, hindi namin magagarantiya ang mga indibidwal na tugon.
Ginagamit lang ang iyong email address upang ipaalam sa mga tatanggap kung sino ang nagpadala ng email.Ang iyong address o ang address ng tatanggap ay hindi gagamitin para sa anumang iba pang layunin.Ang impormasyong iyong inilagay ay lalabas sa iyong email at hindi itatabi ng Phys.org sa anumang anyo.
Makakuha ng lingguhan at/o araw-araw na mga update sa iyong inbox.Maaari kang mag-unsubscribe anumang oras at hindi namin kailanman ibabahagi ang iyong data sa mga third party.
Gumagamit ang website na ito ng cookies upang mapadali ang pag-navigate, pag-aralan ang iyong paggamit ng aming mga serbisyo, mangolekta ng data upang i-personalize ang mga ad, at magbigay ng nilalaman mula sa mga third party.Sa paggamit ng aming website, kinikilala mo na nabasa at naunawaan mo ang aming Patakaran sa Privacy at Mga Tuntunin ng Paggamit.