L'ultime ricerche di u prufessore emeritu Martin Glicksman di l'Istitutu di Tecnulugia di Florida nantu à i metalli è i materiali anu implicazioni per l'industria di a fonderia, ma hà ancu una profonda cunnessione persunale cù l'ispirazione di dui culleghi morti.googletag.cmd.push(function() {googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
U studiu di Gliksman "Superficie Laplacian di u putenziale thermochemical interfacial: u so rolu in a furmazione di u regime di fasi solidi è liquidi" hè publicatu in u numeru di nuvembre di a rivista cumuna Springer Nature Microgravity.I scuperti puderanu purtà à una megliu comprensione di a solidificazione di i casting di metalli, chì permette à l'ingegneri di custruisce motori di più durata è aerei più forti, è di avanzà a fabricazione additiva.
"Quandu pensate à l'azzaru, l'aluminiu, u ramu - tutti i materiali impurtanti di l'ingegneria, a colata, a saldatura è a produzzione di metalli primari - sò industrii multimiliardarii di grande valore suciali", disse Glicksman."Avete capitu chì parlemu di materiali, è ancu i picculi miglioramenti ponu esse preziosi".
Cum'è l'acqua forma cristalli quandu si congela, qualcosa di simile succede quandu l'aliati di metalli fusi solidificanu per furmà castings.A ricerca di Gliksman mostra chì durante a solidificazione di l'aliaghji di metalli, a tensione di a superficia trà u cristallu è a fusione, è ancu i cambiamenti in a curvatura di u cristallu mentre cresce, causanu un flussu di calore ancu à l'interfaccia fissi.Sta cunclusioni funnamintali hè fundamentale differente da i pesi Stefan cumunimenti usatu in a tiuria di casting, in u quali l 'energia termale emessi da un cristallu crescente hè direttamente prupurziunali à u so ritmu crescita.
Gliksman hà nutatu chì a curvatura di un cristallite riflette u so potenziale chimicu: una curvatura cunvexa abbassa ligeramente u puntu di fusione, mentre chì una curvatura cuncave l'alza ligeramente.Questu hè ben cunnisciutu in termodinamica.Ciò chì hè novu è digià pruvucatu hè chì stu gradiente di curvatura provoca un flussu di calore supplementu durante a solidificazione, chì ùn era micca cunsideratu in a teoria tradiziunale di casting.Inoltre, sti flussi di calore sò "deterministici" è micca aleatorii, cum'è u rumore aleatoriu, chì in principiu pò esse cuntrullatu cù successu durante u prucessu di casting per cambià a microstruttura di l'alea è migliurà e proprietà.
"Quandu avete congelatu microstrutture cristalline cumplessi, ci hè un flussu di calore induttu da a curvatura chì pò esse cuntrullata", disse Gliksman."Se cuntrullati da additivi chimichi o effetti fisici, cum'è pressione o campi magnetichi forti, sti flussi di calore in fusioni di lega reale ponu migliurà a microstruttura è, infine, cuntrullà leghe di colata, strutture saldate, è ancu materiali stampati 3D".
In più di u so valore scientificu, u studiu era di grande impurtanza persunale per Glixman, grazia in gran parte à u sustegnu utile di un cullegu tardu.Un tali cullegu era Paul Steen, prufissore di meccanica di fluidi in l'Università di Cornell, chì hè mortu l'annu passatu.Uni pochi anni fà, Steen hà aiutatu Glicksman in a so ricerca nantu à i materiali in a microgravità utilizendu a meccanica di fluidi di navetta spaziale è a ricerca di materiali.Springer Nature hà dedicatu u numeru di nuvembre di Microgravity à Steen è cuntattò Gliksman per scrive un articulu scientificu nantu à u studiu in u so onore.
"Questu m'hà incitatu à cullà qualcosa interessante chì Paul apprezzà soprattuttu.Di sicuru, parechji lettori di stu articulu di ricerca sò ancu interessate in u spaziu à quale Paul hà cuntribuitu, à dì a termodinamica di l'interfaccia ", disse Gliksman.
Un altru cullega chì hà inspiratu Gliksman à scrive l'articulu era Semyon Koksal, prufessore di matematica, capu di dipartimentu è vicepresidentu di l'affari accademici in l'Istitutu di Tecnulugia di Florida, mortu in marzu 2020. Gliksman l'hà descrittu cum'è una persona gentile è intelligente chì era un piacè. per parlà, nutendu chì ella l'hà aiutatu à applicà a so cunniscenza matematica à a so ricerca.
"Ella è eiu eramu boni amichi è era assai interessata in u mo travagliu.Semyon m'hà aiutatu quandu aghju formulatu equazioni differenziali per spiegà u flussu di calore causatu da a curvatura ", disse Gliksman."Avemu passatu assai tempu discutendu e mo equazioni è cumu per furmulà elli, e so limitazioni, etc. Era l'unica persona chì aghju cunsultatu è hè stata assai utile in a formulazione di a teoria matematica è m'aiuta à fà bè ".
Ulteriori infurmazione: Martin E. Gliksman et al., Superficie Laplacian di u putenziale thermochemical interfacial: u so rolu in a furmazione di u modu solidu-liquidu, npj Microgravity (2021).DOI: 10.1038/s41526-021-00168-2
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