In de zomer van 2005 drongen Amerikaanse wetenschappers aan op de ontwikkeling van een nationale strategie op het terrein van materials science & engineering (MSE). De National Research Council (NRC) van de National Academy of Sciences (NAS) had kort aarvoor het rapport ’Globalization of Materials R&D: Time for a National Strategy’ uitgebracht. In dit rapport ging het om een antwoord op de vraag ‘Waar staan de VS in vergelijking met de rest van wereld?’, ofwel ‘Zijn de VS nog steeds leidend op de verschillende materiaalgebieden of nemen andere landen deze positie over?’ De snelle opkomst van het materialenonderzoek in landen, zoals China en het groeiend onderzoek in Europa vormen immers voor de VS een geduchtere concurrentie dan ooit. Volgens dit rapport is de positie in composieten en superlegeringen dan ook zodanig afgenomen dat Amerika nog nauwelijks de vruchten kan plukken van de elbelovende ontwikkelingen op dit terrein. Ook de positie op het gebied van katalysatoren is vrijwel geheel verdwenen. Vaak is de kennis nog wel aanwezig maar de kracht om die kennis commercieel te benutten ontbreekt. Bedrijven kunnen dan de academische kennis niet meer omzetten in een winstgevende toepassing. Hoewel het vakgebied materials science & engineering in de VS niet meer over de hele linie aan de top van de wereld staat, is de Amerikaanse positie op de meeste terreinen van de materiaalwetenschappen onbetwist. Recente hoogtepunten zijn ruimschoots voorhanden, zoals het maken van grafeen, de verschillende toepassingen van anokoolstofbuisjes, de ontdekking van metamaterialen en het nabootsen van verschijnselen uit de natuur zoals de hechting van de poten van de gekko aan de ondergrond. De National Science Foundation speelt een belangrijke bij de financiering en valorisatie van onderzoek. Verschillende programma’s, waaronder het Materials Science Research and Engineering Centers programma, spelen een grote rol in kennisoverdracht naar bedrijfsleven en maatschappij. Michiel Scheffer is, tijdens zijn vijf maanden verblijf, in de Verenigde Staten zelf op zoek gegaan naar de Amerikaanse positie en heeft met veel onderzoekers gesproken. Ook hij heeft ontdekt dat er nog vele hoogtepunten en sterkten in het Amerikaanse materialenonderzoek te vinden zijn, waarvan hij in deze bundel enthousiast en gedetailleerd verslag doet.
MULTIFILE
The impact of the construction industry on the natural environment is severe, natural areas are changedinto predominantly hard solid surfaces, the energy use in the built environment is high and the industryputs huge claims on materials.
MULTIFILE
In this study, we experimentally investigated the material flows of coloured dyes in coalescing small inkjet printed droplets of different volume ratios. With two differently coloured dyes, one in each droplet, we were able to distinguish the time-resolved contributions in dye transport across the coalescence bridge due to convection and diffusion. Droplets with differently coloured dyes were inkjet printed onto a glass substrate at a sufficiently large pitch such that they do not touch each other. Under UV exposure, the wetting of the substrate improves, causing the droplets to coalesce. Filmed at 50 fps, the coalescence and mixing of the droplets of volume ratios 1:1, 2:1 and 4:1 was followed. For equally sized drops, the mixing of the dyes shows good agreement with a 1D approximation of Fick’s second law along the central axes of the coalescing droplets with a diffusion coefficient D = 2 9 10-9 m2 s-1. For unequally sized droplets, convective flows from the small to the large droplet were demonstrated. The convective flows increase in size with increasing volume ratio, but only enter the droplet over a small distance. Complete mixing of the dyes in the unequally sized droplets is only reached after a long period and is diffusion controlled. At the initial moment of coalescence of unequally sized droplets, a small convective flow is observed from the large into the small droplets. Further investigation in this phenomenon is recommended.
LINK
