Mõeldes Paljudele Klaasikasutustele

{h1}

Klaasiuuringud on kõik muutnud arhitektuurist kommunikatsiooniks, kuid on muutunud läbimurdeliseks püüdluseks.

See stseenide pealkiri esitati WordsSideKick.com'ile koos riikliku teadusfondiga.

Uurimistöö klaasis on muutunud peaaegu kõike, alates arhitektuurist kuni kommunikatsiooniks, kuid klaasiuuringud on muutunud veelgi killustatumateks püüdlusteks. Eraldi rahastatavad laborid on suletud ning Ameerika Ühendriikides ja Inglismaal asuvad ülikoolid, kes olid kunagi klaasitööstuse uurimisvõimalused muutnud oma teadustöö keskendumist. Samal ajal on teiste riikide teadlased, eriti Jaapanis, rohkem huvitatud klaasiuuringute potentsiaalist.
Lehighi ülikooli materjaliteaduse ja inseneride professor Himanshu Jain on nii materjalide teadlane kui ka õpetaja, tunnustatud liider biomeditsiiniliste andurite klaaside, kommunikatsiooni, mikroelektroonika ja paljude muude kasutusalade väljaarendamisel ning innukas usklik alaesindatud rühmade pakkumisel tipptasemel teadustööle.
Jain on ka NSFi rahvusvahelise klaasfunktsionaalsuse materjalide instituudi (IMI-NFG) direktor Lehigh'is, keskus, mis toob teadlasi kogu maailmast koos üliõpilastega, et töötada välja uusim klaasitehnoloogia.
"Innovatsioon ja uudishimu ei ole seotud kultuuriliste erinevuste või geograafiliste piiridega," ütleb Jain. "Suurepärased ideed on pärit kõikidest maailma nurkadest, nii et teadlased peavad aktiivselt avama uued uksed võimaluse korral."
Tuskegee klaasi lühike kursus
2004. aastal lõi NSF kuus IMId, et julgustada õppimist üle riigipiiride, keskendudes erinevatele erialadele. Jain juhib IMI-NFG-d koos Pennsylvania Riikliku Ülikooli Carlo Pantanoga.
"Meil on kaks eesmärki, üks on teadustöö, teine ​​on haridus," ütleb Jain. "Meie eesmärgiks on harida ja äratada inimesi kõigist haridustasemetest ja kultuurilisest või rahvuslikust taustast teaduslike uuringute üldisematele võimalustele ja eelkõige klaasiteadusele."
Et aidata laiendada ligipääsu klaasinähtuste uurimise vallas, pakkusid Jain ja Pantano Alabamas Tuskegee ülikooli õpilastele välja klaasiteaduse ja -tehnoloogia lühikursuse.
Kuigi vähemuste osalemine teaduses ja inseneriteaduses on järk-järgult kasvanud, näitab hiljuti NSF-i uuring, et vaid 4 protsenti akadeemilistest ametikohtadest nendes valdkondades on aafrika-ameeriklased.
"Meie hüpotees oli see, et Tuskegee üliõpilased tegeleksid rohkem täielikult sellises keskkonnas, kus nad tundsid ennast mugavamaks, kuid mitte piiratud ajaks siirdatud harjumatu ümbrusse," ütleb Jain.
Jain ja Pantano kavatsesid algselt oma loenguid lisada olemasolevasse Tuskegee füüsikursusse. Kuid nad olid meeldivalt üllatunud, kui õppisid, et üliõpilaste arv, kes sooviksid kursuse läbida, ületas muidugi normaalset võimekust.
Suur klaasilugu
IMI-NFG lühike kursus oli mõeldud õpilaste tutvustamiseks põhialustele: struktuur, omadused, töötlemine ja klaasi tootmine. Jain ja Pantano esitasid seitsmeteistkümmend ühe tunni loengut, sealhulgas demonstratsioone ja videoid õpilaste põnevuse tekitamiseks.
Jainil ja tema kolleegidel oli suurepärane lugu. Klaas näib esmapilgul peaaegu lõputult mitmekülgne. Me kasutame klaasi, et parandada meie nägemist, kaunistada pilvelõhkujaid ja luua kunstiväärtusi. Me kasutame seda, et valgust peegeldada, valgust ümber lüüa ja edastada, ja vaheta mõnikord mõeldamatuid koguseid teavet. Kuid see kõik on ainult pind, ütleb Jain. Kui me saame õpetada oma keemilisi ja mehaanilisi omadusi kohandama, võib klaasi kasutada looduse imeliste jäljendamiseks ja isegi taastamiseks.
Jain ja tema kolleegid töötavad Lehighi, Princetoni, Delaware'i ülikooliga ja kolmes kontinendis töötavate koostööpartneritega, et nad on ehitanud bioühilduva klaasi karkassile, mis lubab stimuleerida luumurdude paranemist.
Bioühilduv klaas raviks luude jaoks
Nagu inimese luu pundilises sisus, on uuel materjalil omavahel ühendatud poorid luukoe kasvule ja verevoolule. Uurimisrühm püüab sobitada luude biokeemilisi ja mehaanilisi omadusi koos klaasist tellingutega, mis on nii nano- kui makromajanduslikul skaalal poorne.
Nanopoorid, mille läbimõõt on vaid mõned nanomeetrid (miljardikad meetrit), võimaldavad rakkudel kleepuda ja luumaterjal kristalliseeruda. Ülemises osas läbimõõduga umbes sada mikronit (miljondikke meetrit) läbivad makroporid, mis võimaldavad luukoe kasvada karkassi sees ja vaskulariseerida või moodustada uusi veresooni ja kudesid.
"Me usume, et see materjal stimuleerib luu regeneratsiooni, kuna rakud levivad lehestiku materjali sees ja moodustavad koe, hõlbustades seega luu regeneratsiooni jaoks toitainete kohaletoimetamist," ütleb Lehighi professor Matthias Falk, rakubioloog ja IMI-NFG koostööpartner.
"Kui kinnitate klaasi kahjustatud luu külge, moodustub klaasi pinnal klaaspind, millel on sama keemiline koostis nagu looduslikust luust," ütleb Alexandria ülikooli (Egiptus) IMI-NFG koostööpartner Mohamed Ammar koetehnoloogia laborist. "Luukerakud tulevad sellele kihile ja seotakse sellega, moodustades luu maatriksi klaasi ümber."
Teised materjali rakendused hõlmavad ravimite kohaletoimetamist ja viiruste eraldamist verest, töö, mis jätkub Lehighi koostööpartneri Xuanhong Cheng laboris.

Vähem esindatud õpilaste kaasamine

Lühikese kursuse üliõpilased olid konksul. See tegevus oli väga edukas katse Aafrika-Ameerika üliõpilaste huvi tekitamiseks klaasiteaduste ja -tehnikate valdkonnas ning Jain soovib nüüd näha, et see rakenduks tulevikus ka teistele teaduse ja tehnika valdkondadele.
Jain, Pantano ja Tuskegee teaduskonnad liiguvad edasi plaanidega muuta loengud korratavaks Tuskegee kursuste materjaliks, mida õpetatakse intensiivsete elavate loengute ja kaugõppe kombinatsioonina. Lisaks sellele avaldasid paljud Tuskegee tudengid huvi NSF-i sponsoreeritud Lehighi ja Pennini osariigi teadustöö kogemuste kohta bakalaureuseõppe programmides.
"Meie koostöö Tuskegee ülikooliga on vastastikku kasulik koostöö arendamiseks nii teadusuuringutes kui ka hariduses," ütles Jain. "See on avanud uksed, et meelitada Iiri Aafrika-Ameerika üliõpilasi Pennisariigile ja Lehighile teaduse ja inseneride karjääride läbiviimiseks. IMI-NFG esindatud ressursid tagavad veelgi, et neil õpilastel on juurdepääs teaduse ja tehnoloogia ülemaailmsele poolele."
Lehighi IMI-i käimasoleva uurimuse hiljutise loo kohta külastage seda URL-i.

  • 10 tehnoloogiat, mis muudab teie elu
  • Kummalised klaasi omadused
  • Klaasi füüsika puruneb
Toimetaja märkus: Seda uuringut toetas National Science Foundation (NSF), mis on föderaalagentuur, kes vastutab põhiuuringute ja hariduse rahastamise eest kõikides teaduse ja tehnika valdkondades. Vaata stseenide tagurpidi arhiivi.


Video Täiendada: .




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com