Già nei primi mesi del 2024 la rivista Nature ha pubblicato due articoli scientifici di cui è coautore Kun Luo, un ricercatore post-dottorato associato in scienza dei materiali e ingegneria della Iowa State University.
"La mia ricerca mira a svelare i meccanismi fondamentali che governano il comportamento di diversi materiali", ha scritto Ken Luo in una breve biografia, "aprendo la strada allo sviluppo di materiali innovativi e ad alte prestazioni in vari settori."
Luo ha un background in scienze sperimentali, studiando materiali superduri utilizzando tecniche di fisica dell'alta pressione. Ha anche esperienza nelle simulazioni teoriche utilizzando strumenti di apprendimento automatico per scoprire le microstrutture all'interno dei materiali.
"Nel corso della mia carriera, ho riconosciuto l'importanza della simulazione teorica nello spiegare i meccanismi atomici dietro i comportamenti macroscopici dei materiali", ha affermato.
All'Iowa State sta lavorando "per continuare a esplorare i meccanismi alla base dei comportamenti materiali".
Per queste due Natura studi (e un'altra Natura articolo pubblicato nel luglio 2022, di cui è stato il primo autore, "Le interfacce coerenti governano la trasformazione diretta dalla grafite al diamante"), Luo ha utilizzato gli stessi strumenti e tecniche per contribuire ai risultati.
Ha iniziato con disposizioni atomiche reali utilizzando i migliori dati disponibili al microscopio elettronico, che hanno fornito immagini bidimensionali. Luo ha utilizzato quelle immagini per costruire manualmente modelli atomici tridimensionali con il software del computer.
"Attualmente, gli esperimenti non possono osservare l'evoluzione di queste microstrutture in situ durante le transizioni di fase, i movimenti o i processi di deformazione", ha detto Luo. "Pertanto, simulazioni computazionali efficaci possono fornirci una solida base teorica per scoprire i meccanismi alla base di questi fenomeni, portando infine a conclusioni convincenti."
Luo ha affermato che lo studio descritto in Nature del 2022 un articolo sulla trasformazione diretta dalla grafite al diamante ha portato alla scoperta di un nuovo materiale chiamato Gradia, un materiale che è stato brevettato negli Stati Uniti.
Gradia ha proprietà meccaniche ed elettriche, come superdurezza e conduttività, che secondo Luo potrebbero essere applicate a nuove tecnologie.
Ha detto l'ultima Natura l'articolo sui materiali ceramici che possono essere modellati e modellati come i metalli potrebbe avere applicazioni come materiali strutturali resistenti al calore o isolanti.
I modelli di struttura atomica di Luo "sono infatti strumenti della scienza di base per scoprire nuovi materiali", ha affermato, "e allo stesso tempo aprono le porte ad applicazioni più pratiche".
Ulteriori informazioni: Yongjun Tian, ceramica al nitruro di boro a strati intrecciati con elevata deformabilità e resistenza, Natura (2024). DOI:10.1038/s41586-024-07036-5. www.nature.com/articles/s41586-024-07036-5
Ke Tong et al, Transizione strutturale e migrazione del confine gemello incoerente nel diamante, Natura (2024). DOI:10.1038/s41586-023-06908-6 www.nature.com/articles/s41586-023-06908-6
Informazioni sul giornale: Natura
Fornito dalla Iowa State University
