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是时候喊出这句话了!数学和材料科学携手合作正当时
发布:lee_9124   时间:2016/6/16 22:25:03   阅读:422 
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正如著名方程式E=mc2精准地再现了物质与能量的关系,在解释分析复杂的科学概念时,数学确能展示出其独特的魅力。在材料科学领域当然也不例外——数学和材料科学联姻绝对是强强联合,在科研王国中必将大放异彩、结出硕果!


一直以来,数学在解释复杂的科学概念方面战绩赫赫。例如,E=mc2,爱因斯坦这一著名的质能方程式描述的就是能量与质量之间互相转化的关系。然而,随着科技行业越来越复杂化和专业化,数学“语言”也需要与时俱进,不断扩充数学词汇,才能持续传达物理领域科研人员最新积累的知识和经验。

材料科学是一个快速发展的跨学科领域,各种新材料陆续被揭开面纱或是研发面世。该领域试图从原子、分子以及宏观层面理解各种材料的属性和功能。

最近,日本东北大学先进材料研究所的Motoko Kotani 和 Susumu Ikeda在Science and Technology of Advanced Materials (STAM)期刊上发表了一篇文章,文中强调了加强材料科学与数学两大学科合作的必要性,借此克服专业化科技语言的障碍,从而全面地、通俗地理解这一专业化和细分化特色显著的领域。(小编查了下这个期刊不很牛,但小编觉得两位学者说的很有道理呢!数学和材料,怎么看怎么搭!!!)

研究者称,其中一项有可能展开有益合作的项目是利用离散几何分析法来研究纳米多孔材料。曲线图是线状联结的结点组成的数学结构,可反映研究对象之间的关系。以纳米多孔材料为例,当离子穿过纳米多孔材料的极细孔时,纳米多孔材料可起到过滤膜的作用,把分子从离子周围分离出来,从而提高电容器的蓄能力。分析这些极细孔的三维结构对于理解其物理性能和化学性能极其重要。离散几何分析法便是这样一种强大的工具,在分析纳米多孔材料过程中,发挥了独到的功能。
 

历史上,数学家也曾和其他领域的科学家保持着双剑合璧的合作,然而,到了20世纪,出于大力推动数学学科发展的需要,数学家们度过了一段 “单打独斗”时期。研究者解释道,“数学领域在达到令人满意的发展水平后,应当打开大门,寻求新鲜的灵感。”促进数学与其他科学,尤其是材料科学的不断融合,这是大势所趋。研究者总结道,“数学和材料科学相互碰撞并擦出合作火花,眼下正是时候!”


来源:材料人网

 
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