Тейбор, Девид
Девид Тейбор (англ. David Tabor; 23 октября 1913, Лондон, Великобритания — 26 ноября 2005, Кембридж, Англия, Великобритания) — английский учёный в области механики.
Член Лондонского королевского общества (1963)[2]. Иностранный член Национальной инженерной академии США (1995)[3][4].
Общие сведения
| Девид Тейбор | |
|---|---|
| англ. David Tabor | |
| Дата рождения | 23 октября 1913 |
| Место рождения | |
| Дата смерти | 26 ноября 2005 (92 года) |
| Место смерти | |
| Страна | |
| Научная сфера | физика, физика твёрдого тела[1], химия твёрдого тела[1] и трибология[1] |
| Место работы | |
| Образование | |
| Награды и премии | Королевская медаль (1992) |
Биография
Родился в семье эмигрантов из России; его отец был оружейником в русской армии.
После окончания бакалавриата в Политехническом университете в Ридженте и Лондонском университете (в Имперском колледже) в 1936 году он защитил докторскую диссертацию (PhD) по физической химии в Кембриджском университете в 1939 году[5].
Научная карьера
В 1936 году Дэвид Тейбор переехал в Кембридж для проведения исследований на кафедре химии под руководством Фрэнка Филиппа Боудена; это сотрудничество продолжалось до смерти Боудена в 1968 году. Их первая совместная публикация в 1939 году о площади контакта между поверхностями установила, что реальная площадь контакта в целом намного меньше видимой области. Этот принцип стал фундаментальным для большей части их последующей работы.
Во время Второй мировой войны вместе с Боуденом работал в Мельбурнском университете. С 1940 по 1945 год Тейбор занимал должность научного сотрудника в Секции смазочных материалов и подшипников Совета по научным и промышленным исследованиям (CSIR)[6][7]. В рамках лаборатории он занимался решением практических задач, связанных со смазками, трением и инициированием взрывчатых веществ[8][9]. В 1945—1946 годах, когда Боуден временно вернулся в Кембридж, Тейбор исполнял обязанности руководителя секции[8][6][7]. По окончании войны он также вернулся в Кембридж.
В 1957 году Тейбор был избран членом колледжа Гонвилл-энд-Киз (Кембридж). В 1964 году начал читать курс физики в Кембриджском университете. С 1969 по 1981 год руководил лабораторией физики и химии твёрдых тел. С 1973 года — профессор, после выхода в отставку в 1981 году — почётный профессор.
Научный вклад
Считается основателем трибологии. Во время работы в Мельбурне Тейбор предложил термин «трибофизика» для названия их совместной с Фрэнком Филиппом Боуденом лаборатории[10][11][12][13]. Впоследствии это заложило лингвистическую основу и повлияло на выбор термина «трибология» в «докладе Джоста» (1966): при подготовке доклада редактор Оксфордского словаря английского языка предложил использовать этот корень, сославшись на прецедент Трибофизической лаборатории[12][13].
Адгезионная теория трения
Основные положения адгезионной теории трения Боудена — Тейбора базируются на нескольких ключевых физических принципах. Согласно теории, сила трения зависит не от номинальной (геометрической), а от реальной площади контакта поверхностей. Эта площадь состоит из множества микронеровностей, которые соприкасаются на атомарном уровне и образуют адгезионные связи[14][15]. При контакте поверхностей микронеровности подвергаются пластической деформации под действием нагрузки. Деформация продолжается до тех пор, пока контактное давление не снизится до предела текучести материала. Таким образом, реальная площадь контакта прямо пропорциональна приложенной нормальной нагрузке и обратно пропорциональна твёрдости более мягкого материала[14]. Сила трения определяется усилием, необходимым для разрушения (сдвига) образовавшихся адгезионных связей. Поскольку при пластической деформации реальная площадь контакта растёт пропорционально нагрузке, сила трения также оказывается линейно зависимой от приложенной нагрузки, что физически объясняет первый закон трения Амонтона[14][15].
Аппарат поверхностных сил
Аппарат поверхностных сил (англ. Surface Forces Apparatus, SFA) — экспериментальная установка, предназначенная для прямого измерения природы и величины сил взаимодействия между двумя поверхностями на молекулярном уровне в зависимости от расстояния между ними. Суть метода заключается в сближении двух скрещённых цилиндров, обычно покрытых слоем серебра и атомарно гладкой слюдой. Расстояние между поверхностями измеряется с точностью около 1 ангстрема с помощью многолучевой интерферометрии, а возникающие между ними силы регистрируются высокочувствительной системой механических пружин.
Значение аппарата для науки о поверхностях заключается в уникальной возможности прямого количественного измерения молекулярных сил, включая электростатические и ван-дер-ваальсовы взаимодействия. Метод позволяет детально изучать структуру границ раздела фаз, адгезию, контактную механику и деформации поверхностей на микроуровне, а также применяется для исследования свойств липидных бислоёв, белков и тонких полимерных плёнок.
Исследования твёрдости
Дэвид Тейбор внёс фундаментальный вклад в физику металлов, переведя испытания на твёрдость при вдавливании (индентировании) из области эмпирического применения в строгую научную дисциплину[16]. Он связал измерения твёрдости с базовыми физическими свойствами материалов, в первую очередь с их пластической и упругой деформацией[17]. Эти исследования были обобщены в его монографии «Твёрдость металлов» (англ. The Hardness of Metals), изданной в 1951 году[10][18][17].
Награды и признание
- 1963 — Член Лондонского королевского общества[19]
- 1968 — Медаль и премия А. А. Гриффита
- 1972 — Первый лауреат Золотой медали Трибологии
- 1975 — Медаль и премия Гутри
- 1981 — Основатель и первый председатель группы трибологии в Институте физики[20][8][9]
- 1992 — Королевская медаль «За вклад в теорию трибологии, твёрдости и физики поверхности»[20]
- 1995 — Иностранный член Национальной инженерной академии США[20][8]
В честь учёного Институтом физики учреждена Медаль и премия Дэвида Тейбора, присуждаемая за выдающиеся исследования и вклад в развитие физики поверхности или нанофизики[20][21].
Библиография
- The Friction and Lubrication of Solids (в соавторстве с Ф. П. Боуденом; Часть I — 1950, Часть II — 1964, переиздание 2001)[22][23][24]
- The Hardness of Metals (1951)[24][25]
- Friction and lubrication (в соавторстве с Ф. П. Боуденом; 1967)
- Friction: an introduction to tribology (в соавторстве с Ф. П. Боуденом; 1973)
- Tribophysics (в соавторстве с Н. П. Су; 1987)
- Gases, liquids and solids (1991)
Личная жизнь
В 1943 году женился на Ханналене Штильшвейг (также упоминается как Ханна)[10][26]. Был глубоко привязан к традиционному иудаизму, который формировал и руководил его образцовым поведением по отношению к другим людям, независимо от их происхождения или убеждений. У него была глубокая любовь к еврейской литературе, он имел широкий круг интеллектуальных и культурных интересов. Он был преданным сыном, мужем и отцом, к несчастью, пережившим свою жену и обоих сыновей, Дэниела и Майкла[10][26].
Примечания
Литература
- TABOR, Prof. David', Who Was Who, A & C Black, an imprint of Bloomsbury Publishing plc, 1920—2016; online edn, Oxford University Press, 2014
Ссылки
- David Tabor. 23 October 1913 — 26 November 2005 // Biographical Memoirs of the Fellows of the Royal Society, Vol. 54, 2008, pp. 425—460 (англ.)
- Некролог (англ.)
