فلوریڈا انسٹی ٹیوٹ آف ٹکنالوجی کے پروفیسر ایمریٹس مارٹن گلکس مین کی دھاتوں اور مواد پر تازہ ترین تحقیق فاؤنڈری کی صنعت کے لیے مضمرات رکھتی ہے، لیکن اس کا دو متوفی ساتھیوں کی تحریک سے گہرا ذاتی تعلق بھی ہے۔googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
گلکس مین کا مطالعہ "انٹرفیشل تھرمو کیمیکل پوٹینشل کا سرفیس لیپلیسیئن: ٹھوس اور مائع مراحل کے نظام کی تشکیل میں اس کا کردار" مشترکہ جریدے Springer Nature Microgravity کے نومبر کے شمارے میں شائع ہوا ہے۔نتائج دھاتی کاسٹنگ کی مضبوطی کی بہتر تفہیم کا باعث بن سکتے ہیں، انجینئرز کو طویل عرصے تک چلنے والے انجن اور مضبوط ہوائی جہاز بنانے، اور اضافی مینوفیکچرنگ کو آگے بڑھانے کی اجازت دیتا ہے۔
"جب آپ اسٹیل، ایلومینیم، تانبے کے بارے میں سوچتے ہیں - تمام اہم انجینئرنگ مواد، کاسٹنگ، ویلڈنگ اور پرائمری میٹل پروڈکشن - یہ بہت بڑی سماجی قدر کی اربوں ڈالر کی صنعتیں ہیں،" گلکس مین نے کہا۔"آپ سمجھ جائیں گے کہ ہم مواد کے بارے میں بات کر رہے ہیں، اور یہاں تک کہ چھوٹی بہتری بھی قیمتی ہو سکتی ہے۔"
جس طرح پانی جمنے پر کرسٹل بناتا ہے، اسی طرح کچھ ایسا ہی ہوتا ہے جب پگھلی ہوئی دھات کے مرکب ٹھوس ہو کر کاسٹنگ بناتے ہیں۔Gliksman کی تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ دھاتی مرکبات کے ٹھوس ہونے کے دوران، کرسٹل اور پگھلنے کے درمیان سطحی تناؤ، نیز کرسٹل کے بڑھنے کے ساتھ ساتھ اس کے گھماؤ میں تبدیلی، مقررہ انٹرفیس پر بھی گرمی کے بہاؤ کا سبب بنتی ہے۔یہ بنیادی نتیجہ بنیادی طور پر اسٹیفن وزن سے مختلف ہے جو عام طور پر کاسٹنگ کے نظریہ میں استعمال ہوتے ہیں، جس میں بڑھتے ہوئے کرسٹل سے خارج ہونے والی حرارتی توانائی اس کی شرح نمو کے براہ راست متناسب ہوتی ہے۔
گلکس مین نے دیکھا کہ کرسٹلائٹ کا گھماؤ اس کی کیمیائی صلاحیت کی عکاسی کرتا ہے: ایک محدب گھماؤ پگھلنے کے نقطہ کو قدرے کم کرتا ہے، جب کہ مقعر کا گھماؤ اسے قدرے بلند کرتا ہے۔یہ تھرموڈینامکس میں اچھی طرح سے جانا جاتا ہے۔جو چیز نئی اور پہلے سے ثابت ہے وہ یہ ہے کہ یہ گھماؤ میلان استحکام کے دوران ایک اضافی حرارت کے بہاؤ کا سبب بنتا ہے، جسے کاسٹنگ کے روایتی نظریہ میں مدنظر نہیں رکھا گیا تھا۔اس کے علاوہ، یہ گرمی کے بہاؤ "عدمیت پسند" ہیں اور بے ترتیب نہیں ہیں، جیسے بے ترتیب شور، جسے اصولی طور پر کھوٹ کے مائیکرو اسٹرکچر کو تبدیل کرنے اور خصوصیات کو بہتر بنانے کے لیے کاسٹنگ کے عمل کے دوران کامیابی سے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔
گلکس مین نے کہا، "جب آپ پیچیدہ کرسٹل لائن مائکرو اسٹرکچرز کو منجمد کر لیتے ہیں، تو وہاں گھماؤ کی وجہ سے گرمی کا بہاؤ ہوتا ہے جسے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔""اگر کیمیائی اضافی اشیاء یا جسمانی اثرات جیسے دباؤ یا مضبوط مقناطیسی فیلڈز کے ذریعے کنٹرول کیا جائے تو، اصلی الائے کاسٹنگ میں گرمی کے یہ بہاؤ مائیکرو اسٹرکچر کو بہتر بنا سکتے ہیں اور بالآخر کاسٹ الائے، ویلڈیڈ ڈھانچے، اور یہاں تک کہ 3D پرنٹ شدہ مواد کو بھی کنٹرول کر سکتے ہیں۔"
اس کی سائنسی قدر کے علاوہ، یہ مطالعہ Glixman کے لیے بہت زیادہ ذاتی اہمیت کا حامل تھا، بڑے حصے میں ایک مرحوم ساتھی کے مددگار تعاون کا شکریہ۔ایسے ہی ایک ساتھی کارنیل یونیورسٹی میں فلوڈ میکینکس کے پروفیسر پال سٹین تھے، جن کا گزشتہ سال انتقال ہو گیا تھا۔کچھ سال پہلے، سٹین نے اسپیس شٹل فلوڈ میکینکس اور میٹریل ریسرچ کا استعمال کرتے ہوئے مائیکرو گریوٹی میں مواد پر تحقیق میں گلکس مین کی مدد کی۔اسپرنگر نیچر نے مائیکرو گریوٹی کے نومبر کے شمارے کو سٹین کے لیے وقف کیا اور گلکس مین سے رابطہ کیا کہ وہ اس کے اعزاز میں اس مطالعے کے بارے میں ایک سائنسی مضمون لکھیں۔
"اس نے مجھے ایک دلچسپ چیز جمع کرنے کی ترغیب دی جس کی پال خاص طور پر تعریف کرے گا۔یقینا، اس تحقیقی مضمون کے بہت سے قارئین اس علاقے میں بھی دلچسپی رکھتے ہیں جس میں پال نے تعاون کیا، یعنی انٹرفیس تھرموڈینامکس،" گلکس مین نے کہا۔
ایک اور ساتھی جس نے گلکس مین کو مضمون لکھنے کی ترغیب دی، وہ فلوریڈا انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی میں ریاضی کے پروفیسر، شعبہ کے سربراہ اور تعلیمی امور کے نائب صدر سیمیون کوکسل تھے، جن کا مارچ 2020 میں انتقال ہو گیا۔ گلکس مین نے انہیں ایک مہربان، ذہین شخص قرار دیا جو خوشی کا باعث تھا۔ سے بات کرنے کے لیے، یہ نوٹ کرتے ہوئے کہ اس نے اس کی ریاضی کے علم کو اپنی تحقیق میں لاگو کرنے میں مدد کی۔
"وہ اور میں اچھے دوست تھے اور وہ میرے کام میں بہت دلچسپی رکھتی تھی۔سیمیون نے میری مدد کی جب میں نے گھماؤ کی وجہ سے گرمی کے بہاؤ کی وضاحت کے لیے تفریق مساوات تیار کی،" گلکس مین نے کہا۔"ہم نے اپنی مساوات اور ان کو کیسے وضع کرنا ہے، ان کی حدود وغیرہ پر بحث کرنے میں کافی وقت صرف کیا۔ وہ واحد شخص تھی جس سے میں نے مشورہ کیا تھا اور وہ ریاضی کے نظریہ کو ترتیب دینے اور اسے درست کرنے میں میری مدد کرنے میں بہت مددگار تھی۔"
مزید معلومات: Martin E. Gliksman et al.، انٹرفیشل تھرمو کیمیکل پوٹینشل کا سرفیس لیپلیسیئن: ٹھوس مائع موڈ کی تشکیل میں اس کا کردار، npj Microgravity (2021)۔DOI: 10.1038/s41526-021-00168-2
اگر آپ کو ٹائپنگ کی غلطی، غلطی، یا اس صفحہ کے مواد میں ترمیم کرنے کی درخواست جمع کرانا چاہتے ہیں، تو براہ کرم یہ فارم استعمال کریں۔عام سوالات کے لیے، براہ کرم ہمارا رابطہ فارم استعمال کریں۔عام تاثرات کے لیے، براہ کرم ذیل میں عوامی تبصرہ سیکشن کا استعمال کریں (براہ کرم سفارشات)۔
آپ کی رائے ہمارے لیے بہت اہم ہے۔تاہم، پیغامات کے حجم کی وجہ سے، ہم انفرادی جوابات کی ضمانت نہیں دے سکتے۔
آپ کا ای میل پتہ صرف وصول کنندگان کو یہ بتانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے کہ ای میل کس نے بھیجا ہے۔نہ ہی آپ کا پتہ اور نہ ہی وصول کنندہ کا پتہ کسی اور مقصد کے لیے استعمال کیا جائے گا۔آپ نے جو معلومات درج کی ہیں وہ آپ کے ای میل میں ظاہر ہوں گی اور Phys.org کے ذریعہ کسی بھی شکل میں ذخیرہ نہیں کی جائیں گی۔
اپنے ان باکس میں ہفتہ وار اور/یا روزانہ اپ ڈیٹس حاصل کریں۔آپ کسی بھی وقت ان سبسکرائب کر سکتے ہیں اور ہم آپ کا ڈیٹا تیسرے فریق کے ساتھ کبھی بھی شیئر نہیں کریں گے۔
یہ ویب سائٹ نیویگیشن کی سہولت کے لیے کوکیز کا استعمال کرتی ہے، ہماری خدمات کے آپ کے استعمال کا تجزیہ کرتی ہے، اشتہارات کو ذاتی نوعیت کا بنانے کے لیے ڈیٹا اکٹھا کرتی ہے، اور فریق ثالث سے مواد فراہم کرتی ہے۔ہماری ویب سائٹ استعمال کرکے، آپ تسلیم کرتے ہیں کہ آپ نے ہماری پرائیویسی پالیسی اور استعمال کی شرائط کو پڑھ اور سمجھ لیا ہے۔