Figuren viser beregningsmæssige resultater for strukturer af såkaldte geometrisk nødvendige dislokationer, der er udviklet omkring mikrokaviteter som følge af deformation.

Overraskende effekter på mikroskala

fredag 14 mar 14
Christian Frithiof Niordson fra DTU Mekanik modtog i dag d. 14. marts Statoil Prisen for sit langvarige og imponerende arbejde med materialers styrkeforhold - ikke mindst på mikroskala. Med prisen følger en økonomisk anerkendelse på 100.000 kr.

Gennem de sidste godt 10 år har lektor Christian Frithiof Niordson arbejdet med forskningsområdet faststofmekanik og materialers styrkeforhold, hvor han særligt har udviklet matematiske modeller, der beskriver materialer helt ned på mikrometer-skala. 

”Her viser der sig nemlig nogle overraskende effekter, da mindre har vist sig at være stærkere! Nedskalerer man en konstruktion, viser den sig altså være stærkere end forventet ud fra en direkte nedskalering af styrken! Og det har vi tidligere ikke haft nogle matematiske modeller der beskrev. Jeg arbejder med at udvikle disse matematiske modeller og de tilsvarende løsningsmetoder,” forklarer Christian Frithiof Niordson. 

Da han startede med at lave sin ph.d. i 1999 var forskningsområdet meget nyt, og de første spæde forsøg, der viste denne unikke sammenhæng, var lavet i midten af halvfemserne. 

Mikrokonstruktioner

Helt basalt handler forskningsområdet om, hvordan man kan lave materialer med gode mekaniske egenskaber og beskrive deres egenskaber matematisk. Og når man udvikler en matematisk model, skal man selvfølgelig også udvikle metoder til at løse konkrete problemer. 

”Vil du fx lave såkaldte mikroelektromekaniske systemer, så er man nødt til at tage hensyn til det helt særlige med, at når det gælder materialer, så er ’mindre stærkere’. Det er bl.a. her de matematiske modeller kommer ind og gør det muligt at regne på styrken,” uddyber han. 

Makro påvirkes af mikro

En anden interessant ting er, ifølge Christian, at selvom man naturligvis ikke kan anvende mikroskalamodeller direkte på større konstruktioner, som boreplatforme, vindmøllevinger eller biler, så påvirkes de større konstruktioner stadig af effekter på mikroskala . 

”Jeg zoomer i mit arbejde ind på den lille skala, og ser på, hvordan mikrostrukturen udvikler sig i materialet, når man deformerer det. For eksempel som når man former en bildør eller laver en gryde. Metoden kan altså bruges til at beskrive materialet, hvis man vil bearbejde det, bukke og bøje det. Og svare på spørgsmålet: Hvad betyder det så for stivheden og brudegenskaberne i materialet?” siger Christian Frithiof Niordson. 

Pengene som følger med prisen skal bruges på gode oplevelser til ham selv og hans familie, fortæller Christian Frithiof Niordson, der er utroligt glad for det store skulderklap, som prisen er et udtryk for: ” Jeg er meget glad og taknemmelige for at andre har opdaget, at min forskning har værdi. Et arbejde som jeg laver sammen med mine mange dygtige kolleger her på DTU, men også på universiteter i Europa og USA.”

Relaterede Videoer  

Vis flere