作者:瑞安·兰德尔，佛罗里达理工学院
无花果
1:正弦波曲率和毛细管非线性
无量纲面内曲率的比较[公式中的实线
(2)]显示了它们的轮廓(虚线)
轮廓以非等距方式绘制
注意纵坐标上的标度随着振幅的增加而变化，在低振幅下，曲率分布的高次谐波几乎不存在，0
五
信用:DOI: 10
1038/s 14526-021-00168-2 佛罗里达理工学院荣誉退休教授马丁·格利克斯曼的最新金属/材料科学研究对金属铸造行业有影响，但也有深刻的个人联系，受到两位已故同事的启发
格利克斯曼的研究“界面热化学势的表面拉普拉斯:它在固液模式形成中的作用”发表在《斯普林格自然》杂志的合作期刊《微重力》11月号上
这一发现可能有助于更好地理解金属铸件的凝固过程，让工程师们有可能制造出更耐用的发动机和更坚固的飞机，并推进添加剂制造
格利克斯曼说:“当你想到钢、铝、铜——所有重要的工程材料——时，铸造、焊接和初级金属生产都是具有重大社会意义的数十亿美元的业务。”
“你可以理解我们在谈论材料，即使是很小的改进也很有价值
" 就像水结冰时会形成晶体一样，当熔融金属合金凝固形成铸件时也会发生类似的事情
格利克斯曼的研究表明，在金属合金凝固过程中，晶体和熔体之间的表面张力，以及晶体在生长过程中的曲率变化，驱动着热流，甚至在固定界面上也是如此
这一基本发现与铸造理论中常用的斯特凡天平有着根本的不同，在铸造理论中，从生长中的晶体发出的热能与其生长速度成正比
格利克斯曼指出，微晶的曲率反映了它的化学势:凸曲率略微降低熔点，而凹曲率略微升高熔点
这在热力学中是众所周知的
新的，现在已经被证实的是，在凝固过程中，曲率梯度会引起额外的热流，而这在传统的铸造理论中是没有考虑到的
此外，这些热流是“确定性”的，而不是随机的，就像随机噪声一样，并且原则上可以在铸造过程中加以控制，以改善合金的微观结构和性能
格利克斯曼说:“当复杂的晶体微结构冻结时，曲率引起的热流会发生，这是可以控制的。”
“如果通过化学添加或物理效应(如压力或强磁场)来控制，真正合金铸件中的热流可以改善微观结构，最终控制铸造合金、焊接结构甚至3D打印材料的化学和机械性能
" 除了科学意义之外，这项研究对格利克斯曼个人来说非常重要，这主要归功于已故的同事们的支持
其中一位同事是去年去世的康奈尔大学流体力学教授保罗·斯汀
多年前，Steen利用航天飞机流体力学和材料研究帮助Glicksman进行微重力材料研究
斯普林格·自然杂志将11月号的《微重力》献给了斯廷，并联系了格利克斯曼，让他写一篇科学论文来纪念这项研究
“这激励我去整理一些有趣的东西，保罗会特别感激的
当然，许多阅读这篇研究论文的读者也对保罗贡献的领域感兴趣，那就是界面热力学，”格利克斯曼说
另一位激发格利克斯曼论文的同事是精液科科萨尔，他是佛罗里达理工大学的数学教授、系主任和学术事务副总裁，于2020年3月去世
格利克斯曼形容她是一个善良、聪明的人，很高兴能和她在一起，并指出她为他的研究提供了数学专业知识
“我和她是好朋友，她对我的工作非常感兴趣
当我陷入困境时，精液帮助我建立了微分方程来解释曲率引起的热流现象，”格利克斯曼说
“我们花了很多时间讨论我的方程，以及如何将它们公式化，它们的限制等等
她是我咨询过的一个人，在阐述数学理论和帮助我把它做对方面非常有帮助
"
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