Ово је питање које збуњује научнике читав век.Али, подстакнут наградом америчког Министарства енергетике (ДоЕ) за изузетну услугу у раној каријери, Матео Бучи, доцент на Одсеку за нуклеарне науке и инжењерство (НСЕ), нада се да ће се приближити одговору.
Без обзира да ли загревате лонац воде за тестенину или дизајнирате нуклеарни реактор, један феномен — кључање — је критичан за оба процеса ефикасно.
„Крење је веома ефикасан механизам за пренос топлоте;на тај начин се велика количина топлоте уклања са површине, због чега се користи у многим апликацијама велике густине снаге“, рекао је Буцци.Пример употребе: нуклеарни реактор.
За неупућене, кључање изгледа једноставно – формирају се мехурићи који пуцају, уклањајући топлоту.Али шта ако се толико мехурића створи и споји, стварајући траку паре која спречава даљи пренос топлоте?Такав проблем је добро познат ентитет познат као кључна криза.То би довело до термичког одласка и квара горивих шипки у нуклеарном реактору.Због тога је „разумевање и идентификација услова под којима може доћи до кризе која кључа од кључног значаја за развој ефикаснијих и конкурентнијих нуклеарних реактора“, рекао је Бутч.
Рани записи о кризи која тиња датира скоро један век пре 1926. Иако је много посла урађено, „јасно је да нисмо пронашли одговор“, рекао је Бучи.Кризе кључања остају проблем јер је, упркос обиљу модела, тешко измерити релевантне појаве како би их доказали или оповргли.„[Крење] је процес који се дешава у веома, веома малом обиму иу веома, веома кратком временском периоду“, рекао је Бучи."Не можемо то гледати са нивоом детаља потребним да бисмо разумели шта се заиста дешава и тестирали хипотезе."
Али током протеклих неколико година, Буцци и његов тим су развијали дијагностику која може да мери феномене повезане са кључањем и пружи преко потребан одговор на класично питање.Дијагноза се заснива на методама инфрацрвеног мерења температуре помоћу видљиве светлости.„Комбиновањем ове две технологије, мислим да ћемо бити спремни да одговоримо на дугорочна питања преноса топлоте и да ћемо моћи да изађемо из зечје рупе“, рекао је Бучи.Грантови америчког Министарства енергетике из Програма за нуклеарну енергију помоћи ће овој студији и другим Буццијевим истраживачким напорима.
За Бучија, који је одрастао у Цитта ди Цастелло, малом граду близу Фиренце у Италији, решавање загонетки није ништа ново.Бутцхова мајка је била учитељица у основној школи.Његов отац је имао машинску радњу која је подстакла Бучијев научни хоби.„Као дете сам био велики обожаватељ Лего-а.Била је то страст", додао је он.
Иако је Италија доживела озбиљан пад нуклеарне енергије током година свог формирања, тема је фасцинирала Бучија.Могућности за посао на терену биле су неизвесне, али је Бучи одлучио да копа дубље.„Ако морам да радим нешто до краја живота, то није тако добро колико бих желео“, нашалио се он.Буцци је студирао нуклеарно инжењерство на основним и постдипломским студијама на Универзитету у Пизи.
Његово интересовање за механизме преноса топлоте је укорењено у његовом докторском истраживању, на којем је радио у Француској комисији за алтернативну енергију и атомску енергију (ЦЕА) у Паризу.Тамо је колега предложио рад на кризи кључале воде.Овог пута, Бучи је усмерио свој циљ на МИТ-ов НСЕ и контактирао професора Јацопа Буонгиорна да се распита о истраживању института.Буцци је морао да прикупи средства у ЦЕА за истраживање на МИТ-у.Стигао је са повратном картом неколико дана пре бомбашког напада на Бостонском маратону 2013.Али од тада је Бучи остао тамо, постао научник, а затим и доцент на НСЕ.
Бучи признаје да му је било тешко да се прилагоди свом окружењу када се први пут уписао на МИТ, али рад и пријатељства са колегама — он сматра да су Гуаниу Су и Реза Азизиан са НСЕ-а његови најбољи пријатељи — помогли су да се превазиђу ране сумње.
Поред дијагностике врења, Буцци и његов тим такође раде на начинима да комбинују вештачку интелигенцију са експерименталним истраживањем.Он чврсто верује да ће „интеграција напредне дијагностике, машинског учења и напредних алата за моделирање уродити плодом у року од једне деценије“.
Бучијев тим развија самосталну лабораторију за спровођење експеримената преноса топлоте кључања.Покрећено машинским учењем, подешавање одлучује које експерименте ће покренути на основу циљева учења које је поставио тим.„Постављамо питање на које ће машина одговорити оптимизовањем врста експеримената потребних за одговор на та питања“, рекао је Бучи."Искрено мислим да је ово следећа граница која тиња."
„Када се попнете на дрво и дођете до врха, схватите да је хоризонт шири и лепши“, рекао је Бутч о свом ентузијазму за даља истраживања у овој области.
Чак и у тежњи ка новим висинама, Бучи није заборавио одакле долази.У знак сећања на домаћинство Светског првенства у фудбалу у Италији 1990. године, серија постера приказује фудбалски стадион у Колосеуму, који заузима поносно место у његовој кући и канцеларији.Ови плакати, које је направио Алберто Бурри, имају сентименталну вредност: италијански уметник (сада покојни) такође је био из Бучијевог родног града, Чита ди Кастело.
Време поста: 10.08.2022