למחקר האחרון של פרופסור אמריטוס במכון הטכנולוגי של פלורידה על מתכות וחומרים יש השלכות על תעשיית היציקה, אבל יש לו גם קשר אישי עמוק להשראתם של שני עמיתים שנפטרו.googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2'); });
מחקרו של גליקסמן "Surface Laplacian of the interfacial thermochemical potential: תפקידו ביצירת המשטר של שלבים מוצקים ונוזליים" מתפרסם בגיליון נובמבר של כתב העת המשותף Springer Nature Microgravity.הממצאים יכולים להוביל להבנה טובה יותר של התמצקות יציקות מתכת, לאפשר למהנדסים לבנות מנועים עמידים יותר ומטוסים חזקים יותר, ולקדם את הייצור התוסף.
"כשאתה חושב על פלדה, אלומיניום, נחושת - כל החומרים ההנדסיים החשובים, יציקה, ריתוך וייצור מתכות ראשוניות - אלו תעשיות של מיליארדי דולרים בעלות ערך חברתי גדול", אמר גליקסמן."תבינו שאנחנו מדברים על חומרים, ואפילו שיפורים קטנים יכולים להיות בעלי ערך."
בדיוק כמו מים יוצרים גבישים כשהם קופאים, משהו דומה קורה כאשר סגסוגות מתכת מותכות מתמצקות ליצירת יציקות.מחקרו של גליקסמן מראה שבמהלך התמצקות סגסוגות מתכת, מתח הפנים בין הגביש להמסה, כמו גם שינויים בעקמומיות הגביש תוך כדי גדילתו, גורמים לשטף חום גם בממשקים קבועים.מסקנה יסודית זו שונה באופן מהותי ממשקולות סטפן הנפוצות בתורת היציקה, שבהן האנרגיה התרמית הנפלטת על ידי גביש גדל עומדת ביחס ישר לקצב הצמיחה שלו.
גליקסמן שם לב שהעקמומיות של גביש משקפת את הפוטנציאל הכימי שלו: עקמומיות קמורה מורידה מעט את נקודת ההיתוך, ואילו עקמומיות קעורה מעלה אותה מעט.זה ידוע היטב בתרמודינמיקה.מה שחדש וכבר מוכח הוא ששיפוע העקמומיות הזה גורם לשטף חום נוסף במהלך ההתמצקות, מה שלא נלקח בחשבון בתורת היציקה המסורתית.בנוסף, זרימות החום הללו הן "דטרמיניסטיות" ולא אקראיות, כמו רעש אקראי, אשר עקרונית ניתן לשלוט בו בהצלחה במהלך תהליך היציקה כדי לשנות את המיקרו-מבנה של הסגסוגת ולשפר את התכונות.
"כאשר יש לך מיקרו-מבנים גבישיים מורכבים קפואים, יש שטף חום המושרה בעקמומיות שניתן לשלוט בו", אמר גליקסמן."אם נשלט על ידי תוספים כימיים או השפעות פיזיקליות כגון לחץ או שדות מגנטיים חזקים, שטפי החום הללו ביציקות סגסוגת אמיתיות יכולים לשפר את המיקרו-מבנה ובסופו של דבר לשלוט בסגסוגות יצוק, מבנים מרותכים ואפילו חומרים מודפסים בתלת מימד."
בנוסף לערכו המדעי, למחקר היה חשיבות אישית רבה עבור גליקסמן, במידה רבה הודות לתמיכה המועילה של עמית מאוחר.עמית אחד כזה היה פול סטין, פרופסור למכניקת נוזלים באוניברסיטת קורנל, שמת בשנה שעברה.לפני מספר שנים, סייע סין לגליקסמן במחקרו על חומרים במיקרו-כבידה באמצעות מכניקת נוזלים וחקר חומרים של מעבורת החלל.Springer Nature הקדיש את גיליון נובמבר של Microgravity לסטין ויצר קשר עם גליקסמן כדי לכתוב מאמר מדעי על המחקר לכבודו.
"זה גרם לי להרכיב משהו מעניין שפול יעריך במיוחד.כמובן, רבים מהקוראים של מאמר המחקר הזה מתעניינים גם בתחום שפול תרם לו, כלומר תרמודינמיקת הממשק", אמר גליקסמן.
עמית נוסף שנתן השראה לגליקסמן לכתוב את המאמר היה סמיון קוקסל, פרופסור למתמטיקה, ראש מחלקה וסגן נשיא לעניינים אקדמיים במכון הטכנולוגי של פלורידה, שמת במרץ 2020. גליקסמן תיאר אותה כאדם אדיב, אינטליגנטי שהיה תענוג. לדבר איתו, וציינה שהיא עזרה לו ליישם את הידע המתמטי שלו במחקר שלו.
"היא ואני היינו חברים טובים והיא התעניינה מאוד בעבודה שלי.סמיון עזר לי כשניסחתי משוואות דיפרנציאליות כדי להסביר את זרימת החום הנגרמת על ידי עקמומיות", אמר גליקסמן."בילינו זמן רב בדיונים על המשוואות שלי וכיצד לנסח אותן, המגבלות שלהן וכו'. היא הייתה האדם היחיד שהתייעצתי איתי והיא עזרה מאוד בניסוח תיאוריה מתמטית ועזרה לי לעשות את זה נכון".
מידע נוסף: Martin E. Gliksman et al., Surface Laplacian of the interfacial thermochemical potential: תפקידו ביצירת מצב מוצק-נוזל, npj Microgravity (2021).DOI: 10.1038/s41526-021-00168-2
אם אתה נתקל בשגיאת הקלדה, באי דיוק או ברצונך להגיש בקשה לעריכת תוכן דף זה, אנא השתמש בטופס זה.לשאלות כלליות, אנא השתמש בטופס יצירת הקשר שלנו.למשוב כללי, אנא השתמש בסעיף ההערות הציבוריות למטה (המלצות בבקשה).
המשוב שלך חשוב לנו מאוד.עם זאת, בשל נפח ההודעות, איננו יכולים להבטיח תגובות בודדות.
כתובת האימייל שלך משמשת רק כדי ליידע את הנמענים מי שלח את המייל.לא הכתובת שלך ולא כתובת הנמען ישמשו לכל מטרה אחרת.המידע שהזנת יופיע בדוא"ל שלך ולא יאוחסן על ידי Phys.org בשום צורה.
קבל עדכונים שבועיים ו/או יומיים בתיבת הדואר הנכנס שלך.אתה יכול לבטל את המנוי בכל עת ולעולם לא נשתף את הנתונים שלך עם צדדים שלישיים.
אתר זה משתמש בקובצי Cookie כדי להקל על הניווט, לנתח את השימוש שלך בשירותים שלנו, לאסוף נתונים כדי להתאים אישית מודעות ולספק תוכן מצדדים שלישיים.על ידי שימוש באתר האינטרנט שלנו, אתה מאשר שקראת והבנת את מדיניות הפרטיות ותנאי השימוש שלנו.