Nuove frontiere nella simulazione della transizione di fase nei fluidi: il progetto E-Nucl.
La Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale ottiene un nuovo Erc Starting Grant da un milione e mezzo di euro grazie alla ricerca svolta dal prof. Mirko Gallo del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale, con cui ci congratuliamo fortemente.
Negli ultimi anni il supercalcolo ha reso possibile la rappresentazione della meccanica dei fluidi multifase dalla scala molecolare all’idrodinamica macroscopica. Nonostante questi formidabili progressi, un aspetto cruciale ostacola ancora la descrizione quantitativa delle transizioni di fase: il modo in cui si originano, la nucleazione.
L’inafferrabilità di questo processo deriva dalla sua natura multiscala, che coinvolge sia la scala atomistica che quella idrodinamica. Inoltre, essendo la nucleazione un evento raro, essa coinvolge intrinsecamente un ampio spettro di scale temporali: la caratteristica più ambiziosa da caratterizzare. L’inadeguata comprensione delle transizioni di fase limita l’avanzamento di microtecnologie di prossima generazione come i moderni sistemi di raffreddamento per la microelettronica; i micro-robot guidati dal cambiamento di fase, microalberi sintetici e le microstrutture bio-ispirate per il controllo della condensazione.
Tali esigenze fondamentali e tecnologiche motivano lo sviluppo di una descrizione olistica delle transizioni di fase ed animano questo progetto di ricerca. E-Nucl propone un cambiamento di paradigma nella modellazione al continuo della meccanica dei cambiamenti di fase combinando la teoria delle grandi deviazioni con l'idrodinamica fluttuante dei flussi multifase.
Questo nuovo framework potrebbe rappresentare un punto di svolta nella fluidodinamica multifase colmando il divario tra la meccanica atomistica e l’idrodinamica macroscopica ed aprendo la strada alle prime sperimentazioni in silico ad alta fedeltà di microtecnologie emergenti.
