David R. Clarke

David R. Clarke es científico de materiales y el primer profesor titular de la Cátedra Extendida de la Familia Tarr de Ciencia de Materiales y Física Aplicada en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard (SEAS). Es el investigador principal del Grupo de Descubrimiento y Aplicaciones de Materiales. ^{[ 1 ]}

La Sociedad Americana de Cerámica (ACerS) considera el artículo de Clarke «Sobre el espesor de equilibrio de las fases vítreas intergranulares en materiales cerámicos» (1987) uno de los 11 mejores artículos en 110 años de publicaciones sobre cerámica y vidrios. ^{[ 2 ]} Clarke fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ingeniería en 1999 «por su investigación sobre el papel de las fases de los límites de grano y su importancia para la ingeniería de cerámicas técnicas». ^{[ 3 ]} Se convirtió en Miembro Distinguido Vitalicio de la ACerS en 2009. ^{[ 4 ]}

Clarke obtuvo su licenciatura en ciencias aplicadas por la Universidad de Sussex , Inglaterra, en 1968 y se unió al Laboratorio Nacional de Física (NPL) como oficial científico. Completó su doctorado en 1974 en el Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge y regresó al NPL para trabajar en compuestos de fibra. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

Posteriormente, se trasladó a Estados Unidos y a la Universidad de California, Berkeley, donde trabajó como profesor desde 1974 hasta 1977. ^{[ 6 ]} Después, ocupó diversos cargos en instituciones prestigiosas como el Rockwell International Science Center (1977-1982), el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, 1982-1983) y la División de Investigación de IBM (1983-1990), donde llegó a ser gerente sénior de materiales. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

En 1990, fue nombrado catedrático de Materiales y catedrático de Ingeniería Mecánica en la Universidad de California, Santa Bárbara (UCSB). Fue jefe del Departamento de Materiales de la UCSB desde 1991 hasta 1998. Fue vicedecano de la Facultad de Ingeniería desde 2002 hasta 2004. ^{[ 6 ]}

En 2009, Clarke fue nombrado Profesor Gordon McKay de Materiales y Física Aplicada en la Universidad de Harvard . ^{[ 6 ]} Es el primer titular de la Cátedra Extendida de la Familia Tarr de Materiales y Física Aplicada en la Universidad de Harvard . ^{[ 1 ]}

Clarke estudia el comportamiento mecánico de materiales como cerámicas, semiconductores, ^{[ 7 ]} metales, polímeros ^{[ 8 ]} y materiales termoeléctricos.

Es conocido principalmente por su trabajo sobre los fundamentos, propiedades y aplicaciones de la cerámica. ^{[ 7 ]} Estableció la existencia de fases vítreas delgadas en los límites entre granos cristalinos en la cerámica, un trabajo que ahora se considera fundamental para comprender el comportamiento de las cerámicas avanzadas a altas temperaturas. La estabilidad microestructural de la fase intergranular controla las propiedades de las cerámicas técnicas relacionadas con la temperatura y la electricidad. ^{[ 9 ]}

En 1987, Clarke propuso que las películas intergranulares (IGF) de espesor nanométrico en cerámicas presentan un espesor de equilibrio. Aplicó un modelo adaptado de la comunidad de humectación para explicar su existencia y las consecuencias para sus propiedades a altas temperaturas. El espesor de equilibrio representa un balance entre las interacciones atractivas y repulsivas en las interfaces. ^{[ 10 ]} Clarke propuso un modelo para el descubrimiento de cerámicas de baja conductividad térmica, lo que condujo a la identificación de una amplia gama de nuevos candidatos. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

Clarke desarrolló técnicas novedosas en piezoespectroscopia que se utilizan en todo el mundo para medir la tensión en los materiales. ^{[ 7 ] [ 13 ]} Entre las contribuciones significativas se incluyen la observación de dislocaciones en las puntas de las grietas en el silicio, ^{[ 14 ] [ 15 ]} la pérdida de la estructura cristalina en el silicio y el germanio tras la indentación, ^{[ 16 ] [ 17 ]} y la identificación de mecanismos de fallo en películas delgadas. ^{[ 18 ]}

Su grupo ha estudiado los recubrimientos de barrera térmica (TBC) en las palas de turbinas utilizadas en aeronaves. Han explorado la conductividad térmica de los TBC y las condiciones que conducen a su degradación y fallo. ^{[ 19 ]}

Otra área de investigación son los elastómeros dieléctricos , materiales blandos con buenas propiedades aislantes que podrían utilizarse en robots blandos . El laboratorio de Clarke ha combinado materiales de forma que se evitan dos problemas que limitan el diseño de actuadores blandos controlados eléctricamente: el alto voltaje y el preestiramiento. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

Clarke es miembro de la Academia Nacional de Ingeniería , ^{[ 3 ]} miembro de la Sociedad Estadounidense de Física , ^{[ 6 ]} miembro de la Sociedad Estadounidense de Cerámica , ^{[ 5 ]} y recibió el Premio Científico Senior de la Fundación Alexander von Humboldt . ^{[ 1 ]} Fue incluido como autor de uno de los 11 mejores artículos en los 110 años de historia de las publicaciones sobre cerámica y vidrio. ^{[ 2 ]} Ha sido editor de la Annual Review of Materials Research ^{[ 6 ] [ 22 ]} y es editor asociado del Journal of the American Ceramic Society . ^{[ 5 ]} Tiene más de veinte patentes. ^{[ 23 ]}

A lo largo de los años, ha impartido diversos cursos de pregrado y posgrado en el campo de los materiales, desde clases introductorias hasta cursos sobre equilibrio de fases, materiales ópticos, transformaciones de fase, termodinámica y materiales compuestos. Actualmente, imparte seminarios sobre "Vidrio" y "Materiales, Energía y Sociedad" a nivel de primer año de pregrado, así como el curso obligatorio de "Fundamentos de Transferencia de Calor" para estudiantes de Ingeniería Mecánica en la Universidad de Harvard. ^{[ 1 ]}

• 2014, Premio James Mueller, División de Cerámica de Ingeniería, Sociedad Americana de Cerámica (ACerS)
• 2009, Miembro Distinguido Vitalicio de la Sociedad Americana de Cerámica (ACerS) ^{[ 4 ] [ 5 ]}
• 2008, Autor de uno de los 11 artículos más significativos en los 110 años de publicación sobre cerámica y vidrio, listados por la American Ceramic Society ^{[ 2 ].}
• 2008, Premio a los Nuevos Materiales, del Instituto Nacional de Ciencia de los Materiales (Japón), (conjuntamente con AG Evans y CG Levi , UCSB) ^{[ 1 ]}
• 1999, Premio Edward C. Henry, División de Electrónica, ACerS ^{[ 24 ]}
• 1999, Premio en memoria de Robert B. Sosman, ACerS
• 1999, Cátedra Van Horn, Universidad Case Western Reserve ^{[ 25 ]}
• 1999, Elegido miembro de la Academia Nacional de Ingeniería ^{[ 3 ]}
• 1998, Cátedra Morrison, Instituto Brockhouse, Universidad McMaster.
• 1995, Académico, Academia Internacional de Cerámica
• 1993, Premio Alexander von Humboldt Foundation al Científico Senior ^{[ 1 ]}
• 1989, Premio Conmemorativo Richard M. Fulrath del Pacífico, ACerS ^{[ 26 ]}
• 1986, Miembro de la Sociedad Estadounidense de Física ^{[ 6 ]}
• 1985, Miembro de la Sociedad Americana de Cerámica ^{[ 5 ]}
• 1982, Premio Ross Coffin Purdy, ACerS ^{[ 27 ]}

• Clarke, DR (agosto de 1987). "Límites de grano en cerámicas policristalinas" . Annual Review of Materials Science . 17 (1): 57– 74. Bibcode : 1987AnRMS..17...57C . doi : 10.1146/annurev.ms.17.080187.000421 . ISSN 0084-6600 . 
• Clarke, David R. (enero de 1987). "Sobre el espesor de equilibrio de las fases vítreas intergranulares en materiales cerámicos". Journal of the American Ceramic Society . 70 (1): 15– 22. CiteSeerX 10.1.1.204.219 . doi : 10.1111/j.1151-2916.1987.tb04846.x . 
• Clarke, DR (1 de enero de 1991). «Fases vítreas en cerámicas». Enciclopedia concisa de materiales cerámicos avanzados . Pergamon. págs. 183–187 . doi : 10.1016/B978-0-08-034720-2.50056-3 . ISBN  978-0-08-034720-2.
• He, Jun; Clarke, David R. (mayo de 1995). "Determinación de los coeficientes piezoespectroscópicos para zafiro dopado con cromo". Journal of the American Ceramic Society . 78 (5): 1347– 1353. doi : 10.1111/j.1151-2916.1995.tb08493.x .
• He, J.; Clarke, DR (8 de septiembre de 1997). "Determinación de distribuciones de resistencia de fibras a partir de ensayos de haces utilizando espectroscopia de luminiscencia óptica". Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 453 (1964): 1881– 1901. Bibcode : 1997RSPSA.453.1881H . doi : 10.1098/rspa.1997.0101 . S2CID 136831425 . 
• Clarke, David R. (enero de 2003). "Directrices para la selección de materiales para recubrimientos de barrera térmica de baja conductividad térmica". Surface and Coatings Technology . 163–164 : 67–74 . CiteSeerX 10.1.1.457.1304 . doi : 10.1016/S0257-8972(02)00593-5 . 
• Clarke, David R. (22 de diciembre de 2004). "Cerámica varistora". Journal of the American Ceramic Society . 82 (3): 485– 502. doi : 10.1111/j.1151-2916.1999.tb01793.x .
• Winter, Michael R.; Clarke, David R. (febrero de 2007). "Materiales de óxido con baja conductividad térmica". Journal of the American Ceramic Society . 90 (2): 533– 540. doi : 10.1111/j.1551-2916.2006.01410.x .
• Chambers, MD; Clarke, DR (1 de agosto de 2009). "Óxidos dopados para luminiscencia a alta temperatura y termometría de tiempo de vida" . Annual Review of Materials Research . 39 (1): 325– 359. Bibcode : 2009AnRMS..39..325C . doi : 10.1146/annurev-matsci-112408-125237 . ISSN 1531-7331 . 
• Clarke, David R.; Oechsner, Matthias; Padture, Nitin P. (9 de octubre de 2012). "Recubrimientos de barrera térmica para motores de turbina de gas más eficientes" . MRS Bulletin . 37 (10): 891– 898. Bibcode : 2012MRSBu..37..891C . doi : 10.1557/mrs.2012.232 .