2017-2018玻璃时代学者|玻璃时代|康宁

玻璃科学

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2017-2018玻璃时代学者

2017-2018玻璃时代学者

李欣,加州大学洛杉矶分校

玻璃是一种非凡的材料。只要稍微改变一下它的元素组成,就可以大大改变材料的特性,使其更耐损坏或更灵活。在康宁,我们不断探索玻璃的特性,并兴奋地看到玻璃科学将我们带向何方。

正如玻璃是由多种元素组成的,玻璃科学研究也是如此,其中一个关键因素是学术玻璃科学研究。为了在学术界建立对玻璃科学的认识,康宁邀请研究生申请其玻璃时代奖学金,该奖学金包括进行为期一年的玻璃科学研究项目,旨在推进与工业玻璃相关的主题领域。

在加州大学洛杉矶分校(UCLA)本科学习的第三年,李欣(Xin Li)第一次发现玻璃在建筑中的应用后,就对玻璃产生了浓厚的兴趣。

“我觉得玻璃建筑既表达了高科技感,又表达了现代主义,”李说。“但我也很好奇如何平衡玻璃的美学和它的性能——为什么玻璃是唯一的建筑材料,不仅透明,而且提供建筑师所期望的结构强度?”

李对玻璃在建筑中的作用的兴趣促使她参加了她的第一门材料科学课程,在那里她开始在原子水平上分析材料,并希望通过简单地改变玻璃的组成来了解玻璃固有的无数特性。李的好奇心和热情使她被评为2017-2018年玻璃时代学者。

李说:“听到我被任命为玻璃时代学者,我非常兴奋,也很感谢有这个机会。”“玻璃是一种用途广泛且可靠的材料。我们可以通过改变材料的组成或生产方式来彻底改变材料的特性,我期待着开始这个项目。”

李对玻璃多功能性的兴趣加上对原子结构的好奇心激发了她在加州大学洛杉矶分校学习土木工程。作为加州大学洛杉矶分校PARISlab的成员,李致力于原子水平上的计算模拟,试图更好地理解玻璃弛豫的结构分析。她将把这一研究重点运用到她作为玻璃时代学者的工作中。

在这个为期一年的研究项目中,李将在加州大学洛杉矶分校的康宁公司科学家的指导下工作,探索玻璃弛豫及其对成分的依赖。

“我将研究铝硅酸盐玻璃,这是一种用于移动设备和其他显示器的显示玻璃,”李说。“通过使用建模和模拟技术,我将尝试预测处理玻璃松弛的最佳玻璃成分。”

玻璃松弛可以很容易地用一个关于中世纪大教堂玻璃的常见神话来解释。当看到中世纪教堂的彩色玻璃时,底部的玻璃往往比顶部厚一点,这让人们认为玻璃在室温下是流动的。然而,玻璃科学家发现,这并不完全正确。玻璃确实会流动,但只有当你把它加热几百度时,它才会流动,这样就会产生松弛。

玻璃作为一种不稳定平衡的材料,不断地试图接近它的平衡状态,而这种平衡状态恰好是液体。松弛,作为一个原理,一直都在发生,但是在室温下,它的量级太小,无法观测到。

但为什么这很重要呢?

玻璃弛豫的一个实际方面是对显示面板制造的影响。康宁生产用作平板显示器衬底的大块玻璃,当面板制造商加热玻璃以在玻璃上沉积薄膜电子元件时,松弛被激活,玻璃可以开始收缩。

虽然玻璃面板缩小的幅度非常小(我们这里说的是百万分之一),但像素可以压缩,可能会扭曲高分辨率和高性能的显示器。通过李的研究项目,她希望更好地理解这一过程,以及现实生活中应用的合成解决方案。

这个项目不仅解决了康宁感兴趣的技术问题,而且可以填补一些缺失的部分。

“Xin的新方法,使用原子模型与拓扑信息相结合,可以提供缺失的环节,以理解玻璃弛豫和解决基础玻璃科学的古老问题,”高级过程模拟工程师Sushmit Goyal说,李的康宁工业导师。

Goyal和Li希望在项目结束时提供这些缺失的环节。

随着研究于9月正式启动,李说她希望今年夏天在加州大学洛杉矶分校开始她的项目基础。虽然她的项目可能才刚刚开始,但李在玻璃科学领域的未来也是如此。

“我认为玻璃科学是一个很有前途的领域,”李说。“探索玻璃的新特性并继续发现这种材料的真正用途是令人兴奋的。”

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玻璃时代奖学金每年颁发给一名大学级别的学生,为学生提供与康宁科学家密切合作的机会,以帮助指导学术玻璃科学研究。

学生们被要求提出一个研究项目,突出12个主题中的一个,这些主题对促进玻璃科学和工程的未来发展至关重要文章由康宁科学家撰写的关于继续进行玻璃科学教育和学术研究的必要性。

该奖学金的目标是鼓励学习玻璃科学的学生开始在对玻璃科学行业最重要的领域开展工作。通过这样做,学生将获得坚实的基础,为“工业玻璃研究,产品或/工艺开发或制造的未来职业生涯做好准备”。

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