Resumen
Honeycomb has fascinated humans for millennia. It is a naturally engineered structure that serves as storage for the bees, a place for the queen to lay eggs, rear their brood, among a multitude of additional functions. Even though honeycomb construction has been studied, results have been limited to two-dimensional and surface-level observations. X-ray microscopy is a very powerful tool to characterize structures in three-dimensions non-destructively. When a time element is added, one can obtain valuable data in four-dimensions (4D). In this study, through 4D X-ray microscopy, many fundamental questions related to how bees build hexagonal cells were answered. Hexagonal cells were seen to grow additively, directly based on a preformed hexagonal pattern formed on the central spine of the comb. Further, several seminal but previously unreported features were observed such as the formation of a corrugated spine of the comb. Furthermore, we observed that the coping, which serves as the location where new wax material is added, is compacted and densified. Porosity in the comb was also studied, particularly at alternating junctions of the spine and on the coping which arises due to the geometrical arrangement of the cells and the construction methodology of the bees, respectively. The evolution of these microstructural features and their deformation response will be described and discussed.
Breve biografía:
Nikhilesh Chawla es profesor de Ingeniería de Materiales de Ransburg y director asociado de estudios de posgrado en la Escuela de Ingeniería de Materiales de la Universidad Purdue. Se unió a Purdue en 2020, después de haber trabajado anteriormente como Director Fundador del Centro de Ciencia de Materiales 4D y Profesor Fulton de Ciencia e Ingeniería de Materiales en la Universidad Estatal de Arizona. El profesor Chawla recibió su doctorado. en Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Michigan en 1997. Fue becario postdoctoral conjuntamente en Ford Motor Company y la Universidad de Michigan, e ingeniero de desarrollo senior en Hoeganaes Corporation. En 2023 se desempeñó como director interino de la Escuela de Ingeniería de Materiales de Purdue.
La investigación del profesor Chawla se centra en el área de ciencia de materiales de cuatro dimensiones (4D), con especial énfasis en el comportamiento de deformación de materiales avanzados a escalas masivas y de longitud pequeña. Es coautor de cerca de 300 publicaciones en revistas arbitradas (índice h de Web of Science de 54; índice h de Google Scholar de 66) y más de 500 presentaciones en estas áreas. Tiene más de 15.700 citas de su trabajo. Es autor del libro de texto Metal Matrix Composites (en coautoría con K.K. Chawla), publicado por Springer. La segunda edición de este libro se publicó en 2013.
El profesor Chawla es miembro de ASM International y ex miembro de la junta directiva de The Minerals, Metals, and Materials Society (TMS). Recibió el Premio al Profesor Distinguido Sigma Xi (2022-2023), el Premio al Exalumno Distinguido del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Michigan en 2018, la Medalla de Plata Acta Materialia para 2017 y el Premio al Exalumno Distinguido de Tecnología de Nuevo México para 2016. Además, fue nombrado Premio Científico/Ingeniería Distinguido de la División de Materiales Estructurales 2016, así como el Premio Científico/Ingeniería Distinguido de la División de Materiales Funcionales 2016, ambos de TMS; 2013 Premio Medallista Brimacombe de TMS; 2011 Cátedra Distinguida impartida por la Universidad de Tsinghua, China; 2004 Premio Bradley Stoughton para profesores jóvenes, otorgado por ASM International; y la Conferencia Tutorial para Jóvenes Líderes de TMS de 2006. También ganó el Premio al Desarrollo Profesional Temprano de la Fundación Nacional de Ciencias y el Premio al Joven Investigador de la Oficina de Investigación Naval.
El profesor Chawla es editor de Ciencia e ingeniería de materiales A, publicado por Elsevier (factor de impacto de 6,4 en 2022). También forma parte de los consejos editoriales de Caracterización de Materiales y Química y Física de Materiales. Ha formado parte o forma parte de varios consejos asesores externos, incluido el del Laboratorio de Investigación Naval, la Fuente Avanzada de Fotones del Laboratorio Nacional Argonne y el Tecnológico de Nuevo México.
