Sanna Virtanen是來自德國埃朗根-紐倫堡大學(University of Erlangen-Nuremberg)的一位材料科學家,從事腐蝕方面的研究。她在《Corrosion》期刊分享了自己的成長之路。
Sanna Virtanen
作為一名研究腐蝕的科學家,生活中的腐蝕現象在我眼里和他人并不一樣。腐蝕現象包括生銹的自行車、汽車和家用管道等等。我的工作生涯都致力于腐蝕問題研究,盡管如此,腐蝕研究問題的多樣性仍然讓我感到興奮。解決腐蝕問題可能需要偵查技能,因為問題根源不一定總是在裂紋、氯化物等常見方面。因此我認為金屬、合金的腐蝕比那些特別耐腐蝕的材料有意思多了。
被腐蝕的金屬
在材料科學研究生學習期間,我著手開始了第一個與腐蝕相關的課題研究,主要研究破冰船的腐蝕問題。雖然經歷了一些掙扎,比如寒冷的冬天、現場研究時艱苦的條件,以及研究對象的龐大體積(雖然比真正的破冰船小多了),但最終我不僅獲得了學位,還學到了很多關于海洋腐蝕、不銹鋼、焊接和陰極腐蝕保護的知識,以及如何應對實驗帶來的挑戰。最重要的是,我得以了解,每個不同的細小的研究對解決大型工程難題起到了或大或小的作用。這就是進行研究的成就感:厘情基本的反應機理,滿足對科學的好奇心,同時促進材料在不同領域的安全、持久和可持續使用。
目前可以認為,我們應該是對“金屬為什么會腐蝕”這個問題無所不知,以及,失效僅僅是因為材料選擇欠妥、設計錯誤或者維護不當。然而,對材料性能更高的要求(比如要求材料強度更大、體積更小、多功能材料等等)促進了新材料的開發(比如納米合金),而且要安全地使用這些材料,需要對可能失效模式下的關鍵材料及環境因素有著較好的理解。此外,成熟材料的新應用可能會給材料性能特征帶來新的挑戰,這其中包括腐蝕行為特征。
從第一個腐蝕研究項目起,我的研究領域大多與汽車,髖關節植入和支架,渦輪葉片以及汽車有關。我的工作目標是降低(比如因工程結構提早失效而導致的)成本,以及,預防危害人類健康安全的風險。關于腐蝕研究對人類健康的重要性,舉個例子,越來越多的病人接受生物醫學植入,而金屬的腐蝕產物可能對人體內的生物系統帶來負面的影響,并且腐蝕可以導致植物件失效。另一方面,利用同樣的腐蝕過程可以滿足對生物可降解植入物越來越大的需求,比如開發Mg這類耐腐蝕性低的材料。當然,這種情況下需要控制并調節連續腐蝕的降解速率。
被腐蝕的汽車
回顧我選擇成為一名腐蝕研究科學家的那些年,在職業生涯中我收獲很多:解決腐蝕問題帶來持續不斷地成就感,未來可期;此外作為一名研究人員,我得到了很多其他獎勵。不同國家的工作經歷豐富了我的生活,最重要的是,我有幸和許多鼓舞人心的腐蝕科學家合作,結識了來自四面八方的同事。在大學里作為教育者,我幫助學生們認識到,考慮材料腐蝕和耐久性在材料綜合性能特征中的重要性。
從青年學生成長為一名腐蝕科學家,我不僅在研究課題上,也在研究人員身上看到了一些變化。比如,腐蝕領域的女性研究人員越來越多(其他工程學科也是如此)。在慶祝6月23日國際婦女工程節日的時候,我想起來,其實在腐蝕領域不存在限制性別平等的自然障礙。回顧過去,我幾乎不曾因為自己是一名女性而遭受過消極挑戰,相反,我遇到過一些具有挑戰但又令人振奮的科研問題,而這類問題,極大地鼓舞人心,敦促我不斷前行。腐蝕,可能發生在任何地方,可能有很強的破壞力,因此,不同研究人員在不同領域的研究,能有效應對這些挑戰。
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標簽: Sanna Virtanen, 埃朗根-紐倫堡大學, 材料科學家

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