Penelitian terbaru profesor emeritus Florida Institute of Technology Martin Glicksman tentang logam dan material mempunyai implikasi terhadap industri pengecoran logam, namun juga memiliki hubungan pribadi yang mendalam dengan inspirasi dari dua rekannya yang telah meninggal.googletag.cmd.push(fungsi() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Studi Gliksman “Permukaan Laplacian dari potensi termokimia antarmuka: perannya dalam pembentukan rezim fase padat dan cair” diterbitkan dalam jurnal bersama Springer Nature Microgravity edisi November.Temuan ini dapat mengarah pada pemahaman yang lebih baik tentang pemadatan pengecoran logam, sehingga memungkinkan para insinyur untuk membangun mesin yang lebih tahan lama dan pesawat yang lebih kuat, serta memajukan manufaktur aditif.
“Ketika Anda berpikir tentang baja, aluminium, tembaga – semua bahan teknik penting, pengecoran, pengelasan dan produksi logam primer – ini adalah industri bernilai miliaran dolar yang memiliki nilai sosial yang besar,” kata Glicksman.“Anda akan memahami bahwa kita berbicara tentang material, dan bahkan perbaikan kecil pun bisa sangat berharga.”
Sama seperti air membentuk kristal ketika membeku, hal serupa terjadi ketika paduan logam cair mengeras membentuk coran.Penelitian Gliksman menunjukkan bahwa selama pemadatan paduan logam, tegangan permukaan antara kristal dan lelehan, serta perubahan kelengkungan kristal seiring pertumbuhannya, menyebabkan fluks panas bahkan pada antarmuka tetap.Kesimpulan mendasar ini berbeda secara mendasar dengan bobot Stefan yang biasa digunakan dalam teori pengecoran, di mana energi panas yang dipancarkan oleh kristal yang sedang tumbuh berbanding lurus dengan laju pertumbuhannya.
Gliksman memperhatikan bahwa kelengkungan kristal mencerminkan potensi kimianya: kelengkungan cembung sedikit menurunkan titik leleh, sedangkan kelengkungan cekung sedikit menaikkan titik lelehnya.Hal ini terkenal dalam termodinamika.Apa yang baru dan sudah terbukti adalah bahwa gradien kelengkungan ini menyebabkan fluks panas tambahan selama pemadatan, yang tidak diperhitungkan dalam teori pengecoran tradisional.Selain itu, aliran panas ini bersifat “deterministik” dan tidak acak, seperti kebisingan acak, yang pada prinsipnya dapat dikontrol dengan sukses selama proses pengecoran untuk mengubah struktur mikro paduan dan meningkatkan sifat-sifatnya.
“Ketika Anda memiliki struktur mikro kristal kompleks yang membeku, terdapat fluks panas akibat kelengkungan yang dapat dikontrol,” kata Gliksman.“Jika dikendalikan oleh bahan tambahan kimia atau efek fisik seperti tekanan atau medan magnet yang kuat, fluks panas dalam pengecoran paduan nyata dapat meningkatkan struktur mikro dan pada akhirnya mengontrol paduan tuang, struktur las, dan bahkan bahan cetakan 3D.”
Selain nilai ilmiahnya, penelitian ini memiliki arti penting pribadi bagi Glixman, sebagian besar berkat dukungan yang sangat membantu dari mendiang rekannya.Salah satu koleganya adalah Paul Steen, profesor mekanika fluida di Cornell University, yang meninggal tahun lalu.Beberapa tahun yang lalu, Steen membantu Glicksman dalam penelitiannya tentang material dalam gayaberat mikro menggunakan mekanika fluida pesawat ulang-alik dan penelitian material.Springer Nature mendedikasikan Microgravity edisi November untuk Steen dan menghubungi Gliksman untuk menulis artikel ilmiah tentang penelitian tersebut untuk menghormatinya.
“Hal itu mendorong saya untuk menyusun sesuatu yang menarik yang sangat dihargai oleh Paul.Tentu saja, banyak pembaca artikel penelitian ini juga tertarik dengan bidang kontribusi Paul, yaitu termodinamika antarmuka,” kata Gliksman.
Rekan lain yang menginspirasi Gliksman untuk menulis artikel tersebut adalah Semyon Koksal, profesor matematika, kepala departemen dan wakil presiden urusan akademik di Florida Institute of Technology, yang meninggal pada Maret 2020. Gliksman menggambarkannya sebagai orang yang baik hati, cerdas, dan menyenangkan. untuk diajak bicara, mencatat bahwa dia membantunya menerapkan pengetahuan matematika untuk penelitiannya.
“Dia dan saya adalah teman baik dan dia sangat tertarik dengan pekerjaan saya.Semyon membantu saya ketika saya merumuskan persamaan diferensial untuk menjelaskan aliran panas yang disebabkan oleh kelengkungan,” kata Gliksman.“Kami menghabiskan banyak waktu mendiskusikan persamaan saya dan cara merumuskannya, batasannya, dll. Dia adalah satu-satunya orang yang saya konsultasikan dan dia sangat membantu dalam merumuskan teori matematika dan membantu saya menyelesaikannya dengan benar.”
Informasi lebih lanjut: Martin E. Gliksman et al., Surface Laplacian dari potensi termokimia antarmuka: perannya dalam pembentukan mode padat-cair, npj Microgravity (2021).DOI: 10.1038/s41526-021-00168-2
Jika Anda menemukan kesalahan ketik, ketidakakuratan, atau ingin mengajukan permintaan untuk mengedit konten halaman ini, silakan gunakan formulir ini.Untuk pertanyaan umum, silakan gunakan formulir kontak kami.Untuk masukan umum, silakan gunakan bagian komentar publik di bawah (mohon rekomendasi).
Tanggapan Anda sangat penting bagi kami.Namun, karena banyaknya pesan, kami tidak dapat menjamin tanggapan individual.
Alamat email Anda hanya digunakan untuk memberi tahu penerima siapa pengirim email tersebut.Baik alamat Anda maupun alamat penerima tidak akan digunakan untuk tujuan lain apa pun.Informasi yang Anda masukkan akan muncul di email Anda dan tidak akan disimpan oleh Phys.org dalam bentuk apapun.
Dapatkan pembaruan mingguan dan/atau harian di kotak masuk Anda.Anda dapat berhenti berlangganan kapan saja dan kami tidak akan pernah membagikan data Anda kepada pihak ketiga.
Situs web ini menggunakan cookie untuk memfasilitasi navigasi, menganalisis penggunaan Anda atas layanan kami, mengumpulkan data untuk mempersonalisasi iklan, dan menyediakan konten dari pihak ketiga.Dengan menggunakan situs web kami, Anda mengakui bahwa Anda telah membaca dan memahami Kebijakan Privasi dan Ketentuan Penggunaan kami.