大多數人將沸水視為理所當然。對於Matteo Bucci副教授來說，揭開沸騰背後的物理學是一段十年的旅程，充滿了意想不到的挑戰和新的見解。
看似簡單的現像在核反應堆等複雜系統中很難研究，但它是廣泛重要的工業過程的核心。因此，解鎖其秘密可以使能源生產，電子冷卻，水生化，醫學診斷等方面取得進步。
Bucci說：“沸騰對於超越核能的應用很重要。” “沸騰用於產生電力的80％的發電廠。我的研究對空間推進，能源存儲，電子設備以及冷卻計算機的越來越重要的任務具有影響。”
Bucci的實驗室已經開發了新的實驗技術，以闡明數十年來能量項目有限的各種沸騰和傳熱現象。其中的主要問題是由於氣泡形成如此迅速而引起的問題，以至於在表面上產生了一條蒸氣，從而防止了進一步的傳熱。 2023年，布奇和合作者制定了一個統一的原則，該原則被稱為沸騰的危機，這可以使更有效的核反應堆並防止災難性失敗。
對於Bucci而言，每次進步都會帶來新的可能性，以及要回答的新問題。
“最好的紙是什麼？”布奇問。 “最好的紙是下一張。我認為阿爾弗雷德·希區柯克（Alfred Hitchcock）曾經說過你上一部電影有多好。如果您的下一個很窮，人們就不會記得。我總是告訴我的學生，我們的下一篇論文應該始終比上一篇論文更好。這是一個不斷的改進旅程。”
從工程到氣泡
布奇長大的意大利村莊在他的童年時期大約有1000人。他通過在父親的機械車間工作，並拆開並重新組裝諸如洗衣機和空調，以查看裡面的東西，從而獲得了機械技能。他還對騎自行車充滿熱情，參加這項運動，直到他上比薩大學就讀本科和研究生。
在大學裡，布奇（Bucci）對物質和生活的起源著迷，但他也喜歡建造東西，因此，當物理學和工程學之間挑選時，他認為核工程是一個很好的中間立場。
布奇說：“我對建設和了解如何製作的熱情。” “核工程是一個不太可能但明顯的選擇。這不太可能是因為在意大利，核能已經擺脫了能源景觀，因此我們很少有人。同時，我喜歡的是智力和實踐挑戰的結合。”
為了獲得博士學位，布奇去了法國，在那裡遇到了妻子，然後在法國國家實驗室工作。有一天，他的部門負責人要求他處理核反應堆安全問題，稱為短暫沸騰。為了解決它，他想使用一種方法來製作MIT教授Jacopo Buongiorno進行的測量，因此他獲得了贈款的資金，以成為2013年在MIT的客座科學家。此後，他一直在MIT學習沸騰。
如今，Bucci的實驗室正在開發新的診斷技術，以研究沸騰和傳熱以及新材料和塗層，從而使傳熱更有效。這項工作使研究人員對核反應堆內部的條件有了前所未有的觀點。
Bucci說：“我們開發的診斷可以在為期一天的實驗中收集相當於20年的實驗性工作。”
反過來，該數據導致了Bucci的一個非常簡單的模型，描述了沸騰的危機。
Bucci解釋說：“沸騰過程對核反應堆表面的有效性決定了反應器的效率和安全性。” “這就像您想加速的汽車，但是有一個上限。對於核反應堆，該上限是由沸騰的傳熱決定的，因此我們有興趣了解什麼是上限以及如何克服它以增強反應器性能。”
Bucci的另一個特別有影響力的研究領域是兩階段浸入冷卻，這一過程在其中熱服務器零件沸騰了液體，然後在上面的熱交換器上產生的蒸氣冷凝，以創建一個恆定的，被動的冷卻週期。
Bucci解釋說：“它可以使芯片保持寒冷，最少浪費能源，從而大大降低了數據中心的二氧化碳排放量。” “數據中心發出的二氧化碳與整個航空業一樣多。到2040年，他們將佔排放量的10％以上。”
支持學生
布奇說，與學生合作是他工作中最有意義的部分。 “他們具有極大的激情和能力。與與您一樣熱情的人合作是有動力的。”
Bucci補充說：“我的學生不怕探索新想法。” “它們幾乎永遠不會停在障礙物前 – 有時您必須放慢腳步並將它們恢復正軌。”
Bucci在核科學與工程系的RED實驗室經營時，試圖為學生提供獨立性和支持。
布奇說：“我們沒有教育學生，我們正在教育未來的研究人員。” “我認為我們工作中最重要的部分不僅是提供工具，還要提供信心和自我開始的態度，以解決問題。這可能是業務問題，實驗問題，實驗室伴侶的問題。”
一些更獨特的實驗Bucci的學生確實要求他們收集測量結果，同時自由落入飛機以達到零重力。
布奇說：“太空研究是所有孩子的巨大幻想。”布奇說，他每年大約兩次參加實驗。 “對於學生來說，這是非常有趣和鼓舞人心的研究。零G為您提供了對生活的新觀點。”
應用AI
Bucci也對將人工智能納入他的領域感到興奮。 2023年，他是熱科學多元大學研究計劃（MURI）項目的共同報導，專門用於機器學習。為了向AI承諾在他的領域的諾言致敬，Bucci最近還建立了一本名為的日記 AI熱流體 以AI驅動的研究進展為特色。
Bucci說：“我們的社區沒有想要開發機器學習技術的人們的家。” “我們想為計算機科學和熱科學領域的人們創建一條途徑，以共同努力以取得進展。我認為我們確實需要將計算機科學家帶入我們的社區，以加快這一過程。”
Bucci還認為，可以使用AI來處理使用他開發的新實驗技術收集的大量數據，並模擬研究人員無法研究的現象。
Bucci說：“ AI可能會使我們有機會了解無法觀察到的事物，或者至少在我們試圖找到許多問題的根本原因時，我們可能會在黑暗中引導我們。”
