학제간 재료과학이 발전의 열쇠

이전 이미지 다음 이미지

학제간 재료 연구는 인류가 직면한 실존적 과제를 해결하는 열쇠를 쥐고 있다고 전 샌디아 국립 연구소(Sandia National Laboratories) 임원인 Julia M. Phillips는 지난달 연례 MIT 재료 연구소(MRL) 재료의 날 심포지엄에 모인 연구자들에게 말했습니다.

Phillips는 10월 11일 행사에서 "재료 연구자로서 우리에게 매우 흥미롭고 약간 실망스러운 점은 재료가 실제로 주머니에 넣어 가지고 다닐 수 있는 것으로 변할 때 재료의 실제 영향이 발생한다는 것입니다."라고 말했습니다. .

20세기 후반, 오늘날 우리가 당연하게 여기는 노트북 컴퓨터, 스마트폰 등 많은 기술 발전은 재료 연구의 근본적인 발전과 재료를 제어하고 만드는 능력에서 비롯되었다고 그녀는 말했습니다. Sandia National Laboratories에서 부사장 겸 CTO로 은퇴한 Phillips는 MRL 외부 자문 위원회 의장과 국립 과학 위원회 회원이기도 합니다.

MRL은 재료 가공 센터와 재료 과학 및 엔지니어링 센터의 합병으로 구성되었으며 10월 1일부터 발효되었습니다. MRL 이사인 Carl V. Thompson은 서문에서 조프리 SD 비치(Geoffrey SD Beach) 부교수를 임명했다고 언급했습니다. MRL의 공동 책임자이자 국립 과학 재단 재료 연구 과학 및 엔지니어링 센터의 주요 조사관으로서 재료 과학 및 공학 분야의 박사입니다.

제2차 세계대전 이후 산업적 필요와 정부 지원 연구에 힘입어 "재료 연구는 의심할 여지 없이 학제간 연구의 초기 모델이었습니다"라고 Phillips는 말했습니다. 재료의 구조와 특성을 이해하기 위한 스캐닝 프로브 현미경과 같은 새로운 도구를 사용하여 20세기 후반의 재료 과학자들은 더 크고 안정적인 제트 엔진을 가능하게 하는 초합금부터 긴장된 제트 엔진에 이르기까지 완전히 새로운 종류의 재료와 제품을 만들었습니다. 현대 자기 기록, 레이저 및 적외선 감지기의 기초가 되는 층 초격자.

Phillips는 미래의 이익은 점점 더 복잡해지는 물질을 합성하고 제어하는 ​​능력에서 나올 것이라고 말하면서 고온 초전도체, 금속 유기 골격과 같은 다공성 고체, 생물학적 물질, 유기물, 세라믹을 결합하여 새로운 특성을 생성하는 메타물질과 같은 분야의 발전에 주목했습니다. , 그리고 자연에서는 발견되지 않는 방식으로 거의 분자 수준의 정밀도를 지닌 금속을 발견합니다.

"분자와 물질 사이의 모호한 공간 어딘가에" 이러한 새로운 물질은 여전히 ​​완전히 탐구되고 있는 매우 흥미로운 특성을 가지고 있으며 앞으로 몇 년 안에 활용될 것이라고 Phillips는 말했습니다. "우리가 앞으로 나아갈 때 이것들도 변화를 가져올 것이라는 것은 많은 사람들에게 매우 분명합니다."

다양한 과학 및 공학 분야의 연구자들을 모아 복잡한 문제를 해결하는 재료 연구 접근 방식은 에너지, 환경 및 지속 가능성과 관련된 21세기 과제를 해결하기 위한 모델을 제공합니다. 건강 관리 및 의학; 인간과 자연의 위협에 대한 취약성; 인간의 능력과 기쁨을 확장하고 향상시키는 것입니다. "이것들은 예시이지만 이 목록 전체에 자료가 기록되어 있는 것을 볼 수 있으며, 귀하가 생각해 낼 수 있는 비교 가능한 목록에는 전체에 자료가 기록되어 있을 것이라고 가정합니다."라고 Phillips는 말했습니다. "이러한 큰 과제를 해결하기 위해서는 과학, 공학, 사회 및 행동 과학, 심지어는 예술 분야의 모든 분야를 통합하는 현실적으로 복잡한 시스템을 다룰 수 있어야 합니다."

과학적 이해와 컴퓨터 모델링의 발전으로 인해 실제로 새로운 물질을 만들기 전에 새로운 물질의 구조와 특성을 예측하는 연구자의 능력이 가속화되고 있다고 Phillips는 말했습니다.