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David R. Clarke

David R. Clarke es un científico de materiales y el primer profesor de la Facultad de Ciencias de los Materiales y Física Aplicada de la Universidad John A. Paulson de Harvard (SEAS). Es el investigador principal del Grupo de Descubrimiento y Aplicaciones de Materiales. [1]

La Sociedad Americana de Cerámica (ACerS) considera el artículo de Clarke "Sobre el espesor de equilibrio de las fases de vidrio intergranular en materiales cerámicos" (1987) uno de los 11 mejores artículos en 110 años de publicaciones sobre cerámica y vidrio. [2] Clarke fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ingeniería en 1999 "por su investigación sobre el papel de las fases de los límites de grano y su importancia para la ingeniería de la cerámica técnica". [3] Se convirtió en miembro vitalicio distinguido de la ACerS en 2009. [4]

Educación y carrera

Clarke recibió su licenciatura en ciencias aplicadas de la Universidad de Sussex , Inglaterra, en 1968 y se unió al Laboratorio Nacional de Física (NPL) como oficial científico. Completó su doctorado en 1974, en el Laboratorio Cavendish , de la Universidad de Cambridge , y se reincorporó al NPL para trabajar en compuestos de fibra. [5] [6]

Posteriormente se trasladó a Estados Unidos y a la Universidad de California, Berkeley , donde trabajó de 1974 a 1977 como profesor. [6] Después, ocupó diversos puestos en instituciones de prestigio como Rockwell International Science Center (1977-1982), Massachusetts Institute of Technology (MIT, 1982-1983) y IBM Research Division (1983-1990), donde llegó a ser director senior de materiales. [5] [6]

En 1990, fue nombrado profesor de Materiales y profesor de Ingeniería Mecánica en la Universidad de California, Santa Bárbara (UCSB). Se desempeñó como director del Departamento de Materiales de la UCSB de 1991 a 1998. Se desempeñó como decano asociado de la Facultad de Ingeniería de 2002 a 2004. [6]

En 2009, Clarke fue nombrado profesor Gordon McKay de Materiales y Física Aplicada en la Universidad de Harvard . [6] Es el titular inaugural del puesto de Cátedra de la Familia Tarr Extendida de Materiales y Física Aplicada en la Universidad de Harvard . [1]

Investigación y docencia

Clarke estudia el comportamiento mecánico de materiales, incluidos cerámicos, semiconductores, [7] metales, polímeros [8] y termoeléctricos.

Es más conocido por su trabajo sobre los fundamentos, propiedades y aplicaciones de la cerámica. [7] Estableció la existencia de fases vítreas delgadas en los límites entre los granos cristalinos de la cerámica, trabajo que ahora se considera fundamental para comprender el comportamiento de la cerámica avanzada a altas temperaturas. La estabilidad microestructural de la fase intergranular controla las propiedades relacionadas con la temperatura y la electricidad de la cerámica técnica. [9]

En 1987, Clarke propuso que las películas intergranulares (IGF) de espesor nanométrico en cerámicas exhiben un espesor de equilibrio. Aplicó un modelo adaptado de la comunidad de humectación para explicar su existencia y las consecuencias para sus propiedades a altas temperaturas. El espesor de equilibrio representa un equilibrio entre interacciones atractivas y repulsivas en las interfaces. [10] Clarke propuso un modelo para el descubrimiento de cerámicas de baja conductividad térmica, lo que condujo a la identificación de una amplia gama de nuevos candidatos. [11] [12]

Clarke desarrolló nuevas técnicas en piezoespectroscopia que se utilizan en todo el mundo para medir la tensión en los materiales. [7] [13] Entre las contribuciones significativas se incluyen la observación de dislocaciones en las puntas de las grietas en el silicio, [14] [15] la pérdida de la estructura cristalina en el silicio y el germanio después de la indentación, [16] [17] y la identificación de mecanismos de falla en películas delgadas. [18]

Su grupo ha estudiado los recubrimientos de barrera térmica (TBC) en las palas de turbinas utilizadas en aeronaves. Han explorado la conductividad térmica de los TBC y las condiciones que conducen a la degradación y falla de los TBC. [19]

Otra área de investigación son los elastómeros dieléctricos , materiales blandos con buenas propiedades aislantes que podrían utilizarse potencialmente en robots blandos . El laboratorio de Clarke ha combinado materiales de una manera que evita dos problemas que limitan el diseño de actuadores blandos controlados eléctricamente: alto voltaje y preestiramiento. [20] [21]

Clarke es miembro de la Academia Nacional de Ingeniería , [3] miembro de la Sociedad Estadounidense de Física , [6] miembro de la Sociedad Estadounidense de Cerámica , [5] y recibió el Premio al Científico Senior de la Fundación Alexander von Humboldt. [1] Fue catalogado como autor de uno de los 11 mejores artículos en los 110 años de historia de publicaciones sobre cerámica y vidrio. [2] Ha sido editor de la Revisión Anual de Investigación de Materiales [6] [22] y es editor asociado del Journal of the American Ceramic Society . [5] Tiene más de veinte patentes. [23]

A lo largo de los años ha impartido una variedad de cursos de pregrado y posgrado sobre materiales, que abarcan desde clases introductorias hasta cursos sobre equilibrio de fases, materiales ópticos, transformaciones de fases, termodinámica y compuestos. Actualmente imparte seminarios sobre “Vidrio” y “Materiales, energía y sociedad” en el nivel de primer año de pregrado, y el curso obligatorio sobre “Fundamentos de transferencia de calor” para estudiantes de Ingeniería mecánica en la Universidad de Harvard. [1]

Premios y honores

Publicaciones seleccionadas

Referencias

  1. ^ abcdef "David R. Clarke". Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard .
  2. ^ abc "Celebración del 110.º aniversario de ACerS: 11 mejores artículos - Ingeniería cerámica de la American Ceramic Society". The American Ceramic Society . 2008 . Consultado el 26 de julio de 2024 .
  3. ^ abc "Dr. David R. Clarke". Academia Nacional de Ingeniería .
  4. ^ ab "Distinguished Life Membership of ACerS" (PDF) . The American Ceramic Society . Consultado el 26 de julio de 2024 .
  5. ^ abcdef "David Clarke nombrado miembro vitalicio de la Sociedad Americana de Cerámica". Harvard SEAS News . 13 de noviembre de 2009.
  6. ^ abcdefgh Bradt, Steve (4 de noviembre de 2008). «David Clarke nombrado profesor de materiales en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas». Harvard Gazette . Consultado el 7 de agosto de 2024 .
  7. ^ abc "David Clarke nombrado profesor de materiales de la Universidad McKay". Harvard SEAS News . 7 de noviembre de 2008.
  8. ^ "David R. Clarke". clarke.seas.harvard.edu .
  9. ^ Dufour, LC; Monty, C. (6 de diciembre de 2012). Superficies e interfaces de materiales cerámicos. Springer Science & Business Media. ISBN 978-94-009-1035-5.
  10. ^ French, Roger H.; Parsegian, V. Adrian; Podgornik, Rudolf; Rajter, Rick F.; Jagota, Anand; Luo, Jian; Asthagiri, Dilip; Chaudhury, Manoj K.; Chiang, Yet-ming; Granick, Steve; Kalinin, Sergei; Kardar, Mehran; Kjellander, Roland; Langreth, David C.; Lewis, Jennifer; Lustig, Steve; Wesolowski, David; Wettlaufer, John S.; Ching, Wai-Yim; Finnis, Mike; Houlihan, Frank; von Lilienfeld, O. Anatole; van Oss, Carel Jan; Zemb, Thomas (11 de junio de 2010). "Interacciones de largo alcance en la ciencia a nanoescala". Reseñas de física moderna . 82 (2): 1887–1944. doi :10.1103/RevModPhys.82.1887. hdl : 1721.1/60856 . Consultado el 7 de agosto de 2024 .
  11. ^ Ohji, Tatsuki; Singh, Mrityunjay (1 de febrero de 2016). Cerámicas de ingeniería: estado actual y perspectivas futuras. John Wiley & Sons. pág. 428. ISBN 978-1-119-10040-9.
  12. ^ Supriyo, Roy; Kumar, Bose, Goutam (18 de septiembre de 2020). Técnicas avanzadas de recubrimiento de superficies para aplicaciones industriales modernas. IGI Global. pág. 100. ISBN 978-1-7998-4871-4.{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  13. ^ D'gama, Alissa M. (26 de noviembre de 2008). "SEAS designa a dos nuevos profesores | Noticias | The Harvard Crimson". The Harvard Crimson . Consultado el 7 de agosto de 2024 .
  14. ^ Gumbsch, Peter; Pippan, Reinhard (30 de enero de 2011). Modelado multiescala de plasticidad y fractura por medio de la mecánica de dislocaciones. Springer Science & Business Media. pág. 43. ISBN 978-3-7091-0283-1.
  15. ^ Ishizaki, Kozo; Niihara, K.; Isotani, M.; Ford, RG (6 de diciembre de 2012). Propiedades controladas por los límites de grano de la cerámica fina: Serie de talleres JFCC: Procesamiento y diseño de materiales. Medios de ciencia y negocios de Springer. ISBN 978-94-011-1878-1.
  16. ^ Tonkov, E. Yu (1 de abril de 1996). Manual de transformaciones de fase a alta presión n.º 3. CRC Press. pág. 174. ISBN 978-2-88449-017-7.
  17. ^ Bradt, RC; Brookes, CA; Routbort, JL (11 de noviembre de 2013). Deformación plástica de cerámica. Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4899-1441-5.
  18. ^ Harvey, Christopher M.; Wang, Bin; Wang, Simon (1 de diciembre de 2017). "Espalación de películas delgadas impulsada por bolsillos de concentración de energía". Mecánica de fracturas teórica y aplicada . 92 : 1–12. doi :10.1016/j.tafmec.2017.04.011. ISSN  0167-8442 . Consultado el 7 de agosto de 2024 .
  19. ^ Amirhossein, Pakseresht; Omid, Sharifahmadian (25 de marzo de 2022). Manual de investigación sobre tribología en recubrimientos y tratamiento de superficies. IGI Global. pág. 2. ISBN 978-1-7998-9685-2.
  20. ^ Burrows, Leah (20 de julio de 2016). "Músculos artificiales para robótica blanda: bajo voltaje, grandes esperanzas". Harvard SEAS News . Consultado el 7 de agosto de 2024 .
  21. ^ Burrows, Leah (18 de enero de 2023). "Impresión 3D multimaterial con un toque diferente". Harvard SEAS News .
  22. ^ Clarke, David R. (agosto de 2001). "Prefacio de David R. Clarke". Annual Review of Materials Research . 31 (1): annurev.mr.31.010101.100001. doi :10.1146/annurev.mr.31.010101.100001 . Consultado el 29 de septiembre de 2021 .
  23. ^ "Invenciones, patentes y solicitudes de patente de David R. Clarke - Búsqueda de patentes de Justia". patents.justia.com . Consultado el 7 de agosto de 2024 .
  24. ^ Inta, Edith (20 de julio de 1999). "GRUPO NACIONAL DE CERÁMICA HONRA A CIENTÍFICOS DE LA UCSB". The Current .
  25. ^ "Serie de conferencias Van Horn | Facultad de Ingeniería Case | Universidad Case Western Reserve". Facultad de Ingeniería Case . 17 de abril de 2019.
  26. ^ "Historia de los galardonados con el premio Richard M. Fulrath" (PDF) . The American Ceramic Society .
  27. ^ "Historia de los galardonados con el premio Ross Coffin Purdy" (PDF) . The American Ceramic Society .