Кевин Кендалл
Кевин Кендалл | |
|---|---|
| Национальность | Британский |
| Альма-матер | Кембриджский университет |
| Известный | Микротрубчатый ТОТЭ |
| Научная карьера | |
| Поля | Физика |
Кевин Кендалл FRS — британский физик , получивший в Лондоне степень бакалавра в Salford CAT в 1965 году, работая учеником инженера в компании Joseph Lucas Gas Turbine Ltd. Он заинтересовался наукой о поверхности во время работы над докторской диссертацией. провел исследование в Кавендишской лаборатории и разработал новый метод измерения истинной площади контакта между твердыми телами с использованием ультразвуковой передачи. Это привело к появлению новых аргументов в пользу адгезии контактирующих твердых тел, создав теорию адгезии и разрушения, которая применима к широкому кругу проблем, имеющих большое промышленное значение, особенно в химической промышленности, где мелкие частицы прочно слипаются друг с другом. Его книга Crack Control , опубликованная Elsevier, обобщает многие из этих приложений. [1]
Образование [ править ]
Кендалл сначала пошел в школу в Сент-Эдвардс-Дарвен, но когда его мать Маргарет умерла в 1950 году, семья переехала в Аккрингтон, рядом с работой его отца Сирила в компании Joseph Lucas Gas Turbine Ltd. Сдав экзамен «одиннадцать плюс» в Сент-Аннес-Аккрингтоне в 1955 году, он учился в колледже Святой Марии в Блэкберне , получив уровень A в 1961 году. Сирил умер в 1960 году, поэтому Джозеф Лукас предложил Кевину стажировку по физике в Salford CAT. В 1965 году он получил внешнюю степень, что позволило ему провести один год исследований и разработок в области моделирования ракет, а затем в октябре 1966 года он отправился в Пембрук-колледж в Кембридже. Три года обучения в Кавендишской лаборатории на Фри-Скул-лейн были успешными в анализе передачи ультразвуковых волн. через металлические и другие контакты. Он получил степень доктора философии в Кембриджском университете в 1970 году под руководством Дэвида Тейбора . [2]
Карьера [ править ]
В 1969 году Кендалл присоединился к исследованиям British Railways на Лондон-роуд, Дерби новый усовершенствованный пассажирский поезд (APT), требующий промышленной разработки проблем сцепления колес с рельсами и коррозии. , где разрабатывался [3] Изучая адгезию наночастиц, образующихся из корродирующей железной пыли тормозных колодок, он обнаружил, что стандартные методы испытаний на отрыв дают большие ошибки, и опубликовал свою первую статью, в которой показано, что для анализа этих измерений адгезии необходимо использовать теорию трещин. [4] точно так же, как Гриффит предположил для трещин в стекле в 1920 году. [5] Это совпало с сотрудничеством Кена Джонсона. [6] и Алан Робертс с инженерного факультета Кембриджского университета по слипанию упругих сфер. Робертс проводил эксперименты по контакту и поверхностному притяжению оптически гладких резиновых сфер во время учебы в докторантуре, а Джонсон решил проблему поля напряжений двенадцатью годами ранее. Но Джонсон не применил условие энергетического равновесия Гриффита. Кендалл дал математический ответ за пару часов 11 апреля 1970 года, что достаточно хорошо соответствовало результатам эксперимента. Совместная статья была опубликована в 1971 году и стала одной из наиболее цитируемых статей в журнале Royal Society Proceedings A. [7]
Этот прорыв в понимании проблем адгезии позволил Кендаллу уйти из отрасли на четыре года: сначала в Университете Монаша в качестве научного сотрудника QEII с 1972 года, а затем в Университете Акрона в 1975 году под руководством Алана Гента. [8] который стал соучредителем Общества адгезии в США в 1978 году из-за расширения применения клеев и композитных материалов. [9] [10] Именно в этот период с 1972 по 1975 год Кендалл решил несколько давних проблем композиционных материалов:
- Почему композиты, такие как стекловолокно, более прочные, чем хрупкие компоненты, например стекло и полимер? [11]
- Как трещина отклоняется вместе с хрупким интерфейсом [12]
- Прочности коленного сустава не существует; Нахлесточные соединения известны уже 5000 лет, но решение проблемы разрушения нахлеста было найдено только в 1975 году. [13]
Трудность отраслевых исследований и разработок заключается в том, что между изобретением, патентованием и коммерциализацией не остается времени для правильного анализа науки, поэтому только в 1997 году, когда Кендалл взял творческий отпуск в Австралии , он нашел возможность обобщить эти результаты в своей первой книге. «Липкая вселенная». [14] мало что изменилось, К сожалению, заблуждения, ошибки и анахронизмы в науке сохраняются на протяжении столетий, и в этом тысячелетии в инженерных курсах и стандартах ASTM чтобы внести необходимые коррективы в ошибочные учебники по разрушению, о чем говорилось на недавних конференциях. [15] что продемонстрированная «прочность хрупких материалов» всегда варьируется в зависимости от размера испытуемых образцов и поэтому не имеет большого значения, отвергая первоначальное определение Галилея 1638 года. [15] [16]
Кендалл считал, что промышленность является основным источником технологического прогресса, и присоединился к группе исследований коллоидов и интерфейсов в Imperial Chemical Industries (ICI) в Ранкорне , чтобы изобретать новые процессы и материалы. [17] Несколько патентов возникло в результате его нового процесса смешивания цемента, в котором используется около 1% полимерной добавки для получения нового продукта с низкой пористостью, прочность которого в десять раз превышает прочность стандартного раствора, а ударная вязкость в пять раз выше. В конечном итоге это привело к улучшению обработки керамики, что позволило получить более качественные сверхпроводники и топливные элементы, а также множество других применений. [18] Он и группа ICI получили премию Амброуза Конгрива за это изобретение, поскольку энергетический кризис был интенсивным и требовались новые низкоэнергетические материалы и методы обработки. [19]
Еще одним открытием 1970-х годов стал предел измельчения мелких частиц в шаровых мельницах — явление, которое наблюдалось на протяжении тысячелетий. При измельчении известняка в мельнице частицы уменьшаются в размерах до нескольких микрометров, а затем не становятся мельче. Этот предел был объяснен путем изучения трещин на образцах меньшего размера до тех пор, пока трещина не переставала расширяться из-за вмешательства пластического течения. [20]
Кендалл была удостоена награды Общества адгезии за выдающиеся достижения в 1998 году. [21]
Он вернулся в индустрию после того, как в 1996 году основал дочернюю компанию Adelan. [22] и является техническим директором с 2021 года. [23] Миссия состоит в том, чтобы заменить сжигание на водородных топливных элементах, чтобы избежать климатического кризиса. энергией [24]
Исследования в университетах [ править ]
В 1989 году, когда ICI решила сосредоточить свой бизнес на фармацевтике и прекратить исследования углеродных волокон и других передовых материалов, Кендалл досрочно вышел на пенсию и присоединился к своему давнему коллеге Дереку Бирчаллу. [25] в Кильском университете в сотрудничестве с институтом керамики Ceram Research в 1993 году. [26] Патенты на обработку керамики были использованы для разработки новых продуктов, особенно твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ), объем рынка которых, как ожидается, вырастет до 1,4 миллиарда долларов к 2025 году. [27] Изобретение Кендаллом тонких клеточных трубок позволило быстро начать работу и привело к появлению множества научных статей и двух книг, которые получили широкое цитирование. [28] [29] [30] Кендалл переехал в Бирмингемский университет в 2000 году и создал значительную группу в области химической инженерии, работающую над водородом и топливными элементами. [31] Он и его коллеги, профессор д-р Бруно Жорж Полле и д-р Вальдемар Буялски открыли в 2008 году первую в Великобритании станцию экологически чистого водорода, заправляющую пять такси на топливных элементах и батареях. [23] [32] [30] [33] и продолжает с момента своего ухода с преподавательской деятельности в 2011 году поощрять лидерство городов/отраслей в области транспорта на экологически чистой энергии, что недостижимо для ученых, связывая его с Азией, где растущее количество автомобилей, приближающееся к 1 миллиарду, является отчаянной проблемой. [30] Он первым показал, что автомобиль на водородных топливных элементах потребляет на 50% меньше энергии, чем сопоставимый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. [34] Тем временем Кендалл применял свои идеи адгезии к раковым клеткам, вирусам и наночастицам. [35] По данным Google Scholar , его работы цитировались более 27 000 раз, что необычно для промышленного исследователя. [36]
В 1993 году он был избран членом Королевского общества . [37] [30] Он продолжает продвигать зеленую водородную революцию, управляя парком транспортных средств на водородных топливных элементах в зоне чистого воздуха Бирмингема . [38]
Ссылки [ править ]
- ^ «Кевин Кендалл | Королевское общество» . royalsociety.org . Проверено 5 февраля 2021 г.
- ^ «Австралийская сеть нанотехнологий» . www.ausnano.net . Проверено 5 февраля 2021 г.
- ^ «Кевин Кендалл» . bookshop.org . Проверено 9 октября 2021 г.
- ^ Кендалл, Кевин (14 мая 2002 г.). «Адгезия и поверхностная энергия упругих твердых тел» . Журнал физики D: Прикладная физика . 4 (8): 1186–1195. дои : 10.1088/0022-3727/4/8/320 . S2CID 250864101 .
- ^ Гриффит, Алан Арнольд (1 января 1921 г.). «Явления разрыва и течения в твердых телах» . Философские труды Лондонского королевского общества . 1921 VI (582–593): 163–198. Бибкод : 1921RSPTA.221..163G . дои : 10.1098/rsta.1921.0006 .
- ^ Смит, Родерик А. (31 декабря 2016 г.). «Кеннет Лэнгстрет Джонсон. 19 марта 1925 г. — 21 сентября 2015 г.» . Биографические мемуары членов Королевского общества . 62 : 247–265. дои : 10.1098/rsbm.2016.0012 . S2CID 78614628 .
- ^ Джонсон, Кеннет Лэнгстрет; Кендалл, Кевин; Робертс, AD (8 сентября 1971 г.). «Поверхностная энергия и контакт упругих тел» . Учеб. Р. Сок. Лонд . А 304 (1558): 301–313. Бибкод : 1971RSPSA.324..301J . дои : 10.1098/rspa.1971.0141 . S2CID 137730057 .
- ^ Эйнсворт, Сьюзен Дж. (19 ноября 2012 г.). «Алан Н. Гент» . cen.acs.org . Проверено 7 октября 2021 г.
- ^ «Гент, Алан, Н.» Американский институт физики . Проверено 9 октября 2021 г.
- ^ Огайо, Университет Акрона. «Профессор Алан Гент, Университет Акрона и 40-летие Адгезионного общества» . Университет Акрона, штат Огайо . Проверено 8 октября 2021 г.
- ^ Кендалл, К.; Коттрелл, Алан Ховард (14 января 1975 г.). «Контроль трещин с помощью интерфейсов в композитах» . Труды Лондонского королевского общества А: Математические и физические науки . 341 (1627): 409–428. Бибкод : 1975RSPSA.341..409K . дои : 10.1098/rspa.1975.0001 . S2CID 136991239 .
- ^ Кендалл, К.; Коттрелл, Алан Ховард (24 июня 1975 г.). «Переход между когезионным и межфазным разрушением ламината» . Труды Лондонского королевского общества А: Математические и физические науки . 344 (1637): 287–302. Бибкод : 1975RSPSA.344..287K . дои : 10.1098/rspa.1975.0102 . S2CID 136633176 .
- ^ Кендалл, Кевин (25 января 2001 г.). «Распространение трещин в нахлесточных сдвиговых соединениях» . Журнал физики D: Прикладная физика . 8 (5): 512–522. дои : 10.1088/0022-3727/8/5/010 . S2CID 250796784 .
- ^ Кендалл, Кевин (8 мая 2007 г.). Молекулярная адгезия и ее применение: липкая вселенная . Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-306-48406-3 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Решающий подход к созданию новых прочных материалов: разрушение более странное, чем трение» . Королевское общество . 17 ноября 2020 г.
- ^ Кендалл, Кевин (9 августа 2021 г.). «Решающий подход к изобретению новых прочных материалов: разрушение более странное, чем трение» . Философские труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 379 (2203): 20200286. Бибкод : 2021RSPTA.37900286K . дои : 10.1098/rsta.2020.0286 . ПМИД 34148422 . S2CID 235486501 .
- ^ Бирчалл, доктор медицинских наук; Келли, А. (1 мая 1983 г.). «Новые неорганические материалы» . наук. Являюсь . 248:5 (5): 104–115. Бибкод : 1983SciAm.248e.104B . doi : 10.1038/scientificamerican0583-104 . ОСТИ 5319940 .
- ^ Алфорд, Нил; Кендалл, Кевин; Клегг, Билл; Баттон, Тим (1991). «Протоколы обработки дают керамике преимущество» . Мир физики . 4 (5): 26–30. дои : 10.1088/2058-7058/4/5/24 . ISSN 2058-7058 .
- ^ Цемент оживает как «суперматериал» . Журнал «Новый учёный». 5 августа 1982 года.
- ^ Кендалл, К. (20 апреля 1978 г.). «Невозможность измельчения мелких частиц сжатием» . Природа . 272 (5655): 710–711. Бибкод : 1978Natur.272..710K . дои : 10.1038/272710a0 . ISSN 1476-4687 . S2CID 4290391 .
- ^ «Награда за выдающиеся достижения прошлым победителям» .
- ^ Маркетинг, Карамба. «Архив ФЦЭВ» . Компания Adelan по производству твердооксидных топливных элементов . Проверено 7 октября 2021 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Аделан повышает спрос на водород в Мидлендсе с помощью Toyota Mirai - FuelCellsWorks» . Топливные ячейки работает . Проверено 9 октября 2021 г.
- ^ «Обращение к топливным элементам для улучшения воздействия воды на окружающую среду» . www.aquatechtrade.com . Проверено 9 октября 2021 г.
- ^ «2010, Кильский университет» . Кильский университет . Проверено 7 октября 2021 г.
- ^ «CERAM — Британская ассоциация исследований керамики» . www.thepotters.org . Проверено 7 октября 2021 г.
- ^ «Объем рынка твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ), 2014–2025 гг. | Отраслевой отчет» . www.millioninsights.com . Проверено 9 октября 2021 г.
- ^ «Высокотемпературные твердооксидные топливные элементы: основы, конструкция и применение - 1-е издание» . www.elsevier.com . Проверено 7 октября 2021 г.
- ^ «Высокотемпературные твердооксидные топливные элементы для XXI века – 2-е издание» . www.elsevier.com . Проверено 7 октября 2021 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д «Профессор Кевин Кендалл» . H2FCСУПЕРГЕН . 26 ноября 2018 года . Проверено 9 октября 2021 г.
- ^ «Топливо для размышлений: университет открывает единственную в Англии водородную заправочную станцию» . Университет Бирмингема . Проверено 7 октября 2021 г.
- ^ «Фирма из Бирмингема стимулирует спрос на водородные автомобили» . ГБЦК . Проверено 9 октября 2021 г.
- ^ «Открыта водородная заправочная станция» . Би-би-си онлайн . 17 апреля 2008 года . Проверено 9 октября 2021 г.
- ^ Кендалл, Кевин; Поллет, Бруно; Дхир, Аман; Стаффелл, Иэн; Миллингтон, Б.; Джостинс, Дж. (1 января 2011 г.). «Гибридные автомобили на водородных топливных элементах (HFCHV) для кампуса Бирмингема» . Журнал источников энергии - J POWER SOURCES . 196 (1): 325–330. Бибкод : 2011JPS...196..325K . дои : 10.1016/j.jpowsour.2009.12.012 . hdl : 2436/621461 .
- ^ Кендалл, Кевин; Кендалл, Микаэла; Рефельдт, Флориан (2011). Адгезия клеток, вирусов и наночастиц . Бибкод : 2011aocv.book.....K .
- ^ «Кевин Кендалл» . ученый.google.co.uk . Проверено 7 октября 2021 г.
- ^ «Кевин Кендалл | Королевское общество» . royalsociety.org . Проверено 7 октября 2021 г.
- ^ «Следующая водородная заправочная станция открывается в Великобритании» . Водородные автомобили сейчас . Проверено 7 октября 2021 г.
Внешние ссылки [ править ]
- Кевин Кендалл
- Публичная лекция профессора Кевина Кендалла из Университета Бирмингема, Великобритания
| Базы данных авторитетного контроля : академики |
|---|
