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Valery I. Levitas

Valery I. Levitas es un científico ucraniano en mecánica y materiales , académico y autor. Es profesor distinguido de Anson Marston y titular de la Cátedra Murray Harpole de Ingeniería en la Universidad Estatal de Iowa [1] y fue profesor de la facultad en el Laboratorio Nacional Ames [2] .

Levitas es más conocido por sus trabajos sobre la mecánica de materiales, transformaciones de fase inducidas por tensión y deformación y reacciones químicas. Entre sus trabajos de autor se encuentran sus publicaciones en revistas académicas, incluidas Science , Nature Communications y Nano Letters [3], así como monografías como Large Deformation of Materials with Complex Rheological Properties at Normal and High Pressure [4] . Es el destinatario del Premio Internacional Khan 2018 por contribuciones destacadas al campo de la plasticidad. [5]

Educación

Levitas obtuvo su maestría en Ingeniería Mecánica en el Instituto Politécnico de Kiev en 1978, seguido por un doctorado en Ciencia e Ingeniería de Materiales del Instituto de Materiales Superduros en 1981. En 1988, completó un título de Doctor en Ciencias en Mecánica de Medios Continuos del Instituto de Construcción de Maquinaria Electrónica . Además, en 1995, obtuvo su habilitación de Doctor-Ingeniero en Mecánica de Medios Continuos de la Universidad de Hannover. [1]

Carrera

Levitas comenzó su trayectoria académica en 1978 en el Instituto de Materiales Superduros de la Academia Ucraniana de Ciencias en Kiev . De 1978 a 1981, trabajó como ingeniero y luego como investigador junior de 1981 a 1984. Durante su permanencia en el instituto, dirigió un grupo de investigación formado por investigadores y estudiantes de 1982 a 1994. Simultáneamente, ocupó los puestos de investigador senior de 1984 a 1988 e investigador líder de 1989 a 1994. Además, fundó la empresa de investigación privada Strength en 1988. Desde 1993 fue becario de investigación Humboldt en el Instituto de Mecánica Estructural y Computacional de la Universidad de Hannover , cargo que ocupó hasta 1995. De 1995 a 1999, continuó en la misma institución como investigador y profesor visitante. En 1999, pasó a la Universidad Tecnológica de Texas , donde fue profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Mecánica hasta 2002, y luego profesor hasta 2008. También fue el Director Fundador del Centro de Mecanoquímica y Síntesis de Nuevos Materiales desde 2002 hasta 2007. De 2008 a 2017, se desempeñó como Profesor Schafer 2050 Challenge tanto en el Departamento de Ingeniería Aeroespacial como en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Estatal de Iowa. [1] Entre 2017 y 2023, fue Profesor Titular de la Cátedra Vance Coffman de Ingeniería Aeroespacial y, desde 2023, Cátedra Murray Harpole de Ingeniería. Además, ha sido Profesor Distinguido Anson Marston de Ingeniería desde 2018, todos en los mismos Departamentos. Además, se ha desempeñado como científico de la facultad en el Laboratorio Nacional Ames dentro del Departamento de Energía de EE. UU. de 2008 a 2023. [2]

Desde 2002 también dirige la empresa de investigación y consultoría Material Modeling. [2]

Investigación

La investigación de Levitas se ha centrado en la interacción entre la plasticidad y las transformaciones de fase en varias escalas a través de la creación de varias metodologías. [6] [7] Fue pionero en el campo de la mecanoquímica teórica de alta presión [8] a través del desarrollo de una teoría integral de cuatro escalas y simulaciones [7] que abarcan desde el primer principio [9] y la dinámica molecular [10] hasta enfoques de campo de fase a nano y microescala [11] [12] y tratamiento a macroescala. [13] Su trabajo incluye el acoplamiento de marcos teóricos con experimentos cuantitativos in situ utilizando instalaciones de radiación de sincrotrón para investigar las transformaciones de fase y el flujo plástico en varios materiales bajo alta presión y grandes deformaciones. [10] [11] Estos esfuerzos dieron como resultado la identificación de nuevos fenómenos y fases, métodos para controlar las transformaciones de fase y la búsqueda de nuevos materiales de alta presión. Además, su investigación ha contribuido a la determinación de propiedades de los materiales como características transformacionales, estructurales, deformacionales y friccionales a partir de campos de muestras heterogéneas de alto rendimiento. [14] [15] Su equipo de investigación descubrió y aprovechó el fenómeno de la "inestabilidad plástica rotacional" para reducir la presión requerida para producir BN cúbico superduro, reduciéndola de 55 a 5,6 GPa. [16] Además, sus conocimientos teóricos permitieron una reducción en la presión de transformación de grafito a diamante, bajándola de 70 a 0,7 GPa a través de la plasticidad inducida por cizallamiento. [17] Además, su equipo reveló una nueva fase amorfa de SiC, [18] el proceso de calentamiento por plasticidad inducido por transformación de fase de autoexplosión que explica los terremotos de foco profundo, [19] el efecto de autoenfoque de presión, [20] la fusión virtual a temperaturas de hasta 5000 K por debajo del punto de fusión como un nuevo mecanismo de transformación de fase sólida, relajación de tensión y flujo plástico. [21] [22] Además, su grupo introdujo un mecanismo de dispersión de fusión mecanoquímica para explicar fenómenos inusuales en la combustión de partículas de Al a escala nanométrica y micrométrica, proponiendo avances significativos en la síntesis de partículas, incluyendo la creación de partículas preesforzadas, para mejorar su rendimiento energético. [23] También avanzó en el enfoque de campo de fase para varias transformaciones de fase, evolución de dislocación, fractura, fenómenos inducidos por la superficie y su interacción mediante la introducción de mecánica avanzada, formulación de gran deformación, requisitos estrictos y la extensión a una escala de muestra más grande. [6] [11][12]

Patentes

Levitas posee patentes para 11 invenciones diferentes. La mayoría de ellas están relacionadas con el desarrollo de aparatos de alta presión para la síntesis de diamantes y estudios físicos. Entre ellas se incluye una celda rotatoria de yunque de diamante. [24]

Premios y honores

Bibliografía

Libros

Artículos seleccionados

Referencias

  1. ^ abc «Valery Levitas – Profesor Distinguido [AER E] – Externo, Facultad – Perfil». Buscador de expertos .
  2. ^ abc "Iowa State University (via Public) / Investigador de materiales de Iowa State elegido para la Academia Europea de Ciencias y Artes". www.publicnow.com .
  3. ^ "Valery Levitas". scholar.google.com .
  4. ^ "Gran deformación de materiales con propiedades reológicas complejas a presión normal y alta".
  5. ^ ab "Premio Khan de Plasticidad: Destinatarios". sites.google.com .
  6. ^ ab Levitas, Valery I. (1 de mayo de 2021). "Transformaciones de fase, fractura y otros cambios estructurales en materiales inelásticos". Revista internacional de plasticidad . 140 : 102914. doi :10.1016/j.ijplas.2020.102914 – vía ScienceDirect.
  7. ^ ab Levitas, Valery I. (14 de marzo de 2019). "Transformaciones de fase a alta presión bajo deformación plástica severa por torsión en yunques rotacionales". Materials Transactions . 60 (7): 1294–1301. doi :10.2320/matertrans.MF201923 – vía J-Stage.
  8. ^ "Mecanoquímica de alta presión: teoría conceptual multiescala e interpretación de experimentos" (PDF) .
  9. ^ Zarkevich, Nikolai A.; Chen, Hao; Levitas, Valery I.; Johnson, Duane D. (17 de octubre de 2018). "Inestabilidad reticular durante transformaciones estructurales sólido-sólido bajo un tensor de tensión general aplicado: ejemplo de $\mathrm{Si}\text{ }\text{ }\mathrm{I}\ensuremath{\rightarrow}\mathrm{Si}\text{ }\text{ }\mathrm{II}$ con metalización". Physical Review Letters . 121 (16): 165701. arXiv : 1806.00055 . doi :10.1103/PhysRevLett.121.165701 – vía APS.
  10. ^ ab Chen, Hao; Levitas, Valery I.; Xiong, Liming (1 de octubre de 2019). "Amorfización inducida por acumulación de dislocaciones aleatorias de 60° contra diferentes límites de grano en bicristales de silicio bajo cizallamiento". Acta Materialia . 179 : 287–295. Código Bibliográfico :2019AcMat.179..287C. doi :10.1016/j.actamat.2019.08.023 – vía NASA ADS.
  11. ^ abc Levitas, Valery I.; Javanbakht, Mahdi (9 de diciembre de 2013). "Transformaciones de fase en materiales nanogranos bajo alta presión y cizallamiento plástico: mecanismos a nanoescala". Nanoescala . 6 (1): 162–166. Bibcode :2013Nanos...6..162L. doi :10.1039/C3NR05044K. PMID  24213214 – vía pubs.rsc.org.
  12. ^ ab Levitas, Valery I.; Esfahani, S. Ehsan; Ghamarian, Iman (15 de noviembre de 2018). "Modelado sin escala de la evolución acoplada de bandas de dislocación discretas y microestructura martensítica multivariante". Physical Review Letters . 121 (20): 205701. Bibcode :2018PhRvL.121t5701L. doi : 10.1103/PhysRevLett.121.205701 . PMID  30500235.
  13. ^ Levitas, Valery I.; Zarechnyy, Oleg M. (23 de noviembre de 2010). "Modelado y simulación de transformaciones de fase inducidas por deformación bajo compresión y torsión en una celda de yunque de diamante rotacional". Physical Review B . 82 (17): 174124. Bibcode :2010PhRvB..82q4124L. doi :10.1103/PhysRevB.82.174124 – vía APS.
  14. ^ Levitas, Valery I.; Kamrani, Mehdi; Feng, Biao (1 de octubre de 2019). "Campos de tensión-deformación tensoriales y gran elastoplasticidad, así como fricción en celdas de yunque de diamante de hasta 400 GPa". npj Computational Mathematics . 5 : 94. Bibcode :2019npjCM...5...94L. doi : 10.1038/s41524-019-0234-8 .
  15. ^ Levitas, Valery I.; Dhar, Achyut; Pandey, KK (23 de septiembre de 2023). "Campos de tensión tensorial-deformación plástica en mezclas de α-ω Zr, cinética de transformación y fricción en celdas de yunque de diamante". Nature Communications . 14 (1): 5955. arXiv : 2212.13000 . Bibcode :2023NatCo..14.5955L. doi :10.1038/s41467-023-41680-1. PMC 10517986 . PMID  37741842. 
  16. ^ Levitas, Valery I.; Shvedov, Leonid K. (28 de febrero de 2002). "Transformación de fase de baja presión de BN romboédrico a cúbico: experimento y teoría". Physical Review B . 65 (10): 104109. Bibcode :2002PhRvB..65j4109L. doi :10.1103/PhysRevB.65.104109 – vía APS.
  17. ^ Gao, Yang; Mamá, Yanzhang; An, Qi; Levitas, Valéry; Zhang, Yanyan; Feng, Biao; Chaudhuri, Jharna; Goddard III, William A. (29 de mayo de 2018). "Formación de nanodiamantes impulsada por cizalla a subgigapascales y 300 K". Carbono . 146 : 364. arXiv : 1805.11239 . Código Bib : 2019Carbo.146..364G. doi :10.1016/j.carbon.2019.02.012.
  18. ^ Levitas, Valery I.; Ma, Yanzhang; Selvi, Emre; Wu, Jianzhe; Patten, John A. (29 de febrero de 2012). "Fase amorfa de alta densidad de carburo de silicio obtenida bajo gran esfuerzo cortante plástico y alta presión". Physical Review B . 85 (5): 054114. Bibcode :2012PhRvB..85e4114L. doi :10.1103/PhysRevB.85.054114 – vía APS.
  19. ^ Levitas, Valery I. (22 de octubre de 2022). "Resolución de problemas del mecanismo basado en la transformación de fase del fuerte terremoto de foco profundo". Nature Communications . 13 (1): 6291. arXiv : 2110.10862 . Bibcode :2022NatCo..13.6291L. doi :10.1038/s41467-022-33802-y. PMC 9588062 . PMID  36273002. 
  20. ^ Feng, Biao; Levitas, Valery I. (21 de abril de 2017). "Efecto de autoenfoque de presión y nuevos métodos para aumentar la presión máxima en celdas de yunque de diamante tradicionales y rotacionales". Scientific Reports . 7 (1): 45461. Bibcode :2017NatSR...745461F. doi :10.1038/srep45461. PMC 5399457 . PMID  28429723. 
  21. ^ Levitas, Valery I.; Henson, Bryan F.; Smilowitz, Laura B.; Asay, Blaine W. (11 de junio de 2004). "Transformación de fase sólido-sólido mediante fusión virtual significativamente por debajo de la temperatura de fusión". Physical Review Letters . 92 (23): 235702. Bibcode :2004PhRvL..92w5702L. doi :10.1103/PhysRevLett.92.235702. PMID  15245170 – vía PubMed.
  22. ^ Levitas, VI; Ravelo, R. (2012). "Fusión virtual como un nuevo mecanismo de relajación de tensiones bajo cargas de alta tasa de deformación". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 109 (33): 13204–13207. Bibcode :2012PNAS..10913204L. doi : 10.1073/pnas.1203285109 . PMC 3421208 . PMID  22847409. 
  23. ^ Levitas, Valery I. (28 de noviembre de 2013). "Mecanismo mecanoquímico para la reacción de partículas de aluminio a escala nanométrica y micrométrica". Philosophical Transactions. Series A, Ciencias matemáticas, físicas y de ingeniería . 371 (2003): 20120215. Bibcode :2013RSPTA.37120215L. doi :10.1098/rsta.2012.0215. PMID  24146008 – vía PubMed.
  24. ^ Novikov, NB; Shvedov, LK; Krivosheya, Yu. N.; Levitas, VI (1 de enero de 2015). "Nueva celda de corte automatizada con yunques de diamante para estudios in situ de materiales mediante difracción de rayos X". Journal of Superhard Materials . 37 (1): 1–7. doi :10.3103/S1063457615010013 – vía Springer Link.
  25. ^ "Premio Richard-von-Mises - GAMM eV" www.gamm.org .
  26. ^ "Lista de miembros de ASME" (PDF) .
  27. ^ "Revista internacional de plasticidad | Cambios estructurales y plasticidad en materiales – En honor al profesor Valery Levitas | ScienceDirect.com de Elsevier". www.sciencedirect.com .
  28. ^ "Breve biografía del profesor Valery I. Levitas" (PDF) .
  29. ^ "Miembros | Academia Europea de Ciencias y Artes". members.euro-acad.eu .
  30. ^ "Asociación Internacional de Materiales Avanzados – IAAM | Organización sin fines de lucro". IAAM . 16 de enero de 2019.