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  • 约尔芬克的affoa CEO,在他所谓的演示过程中保持了光通信功能的面料“面料作为一种服务。”

    约尔芬克的affoa CEO,在他所谓的演示过程中保持了光通信功能的面料“面料作为一种服务。”

    照片:丹尼斯paiste /材料研究实验室

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  • fikile brushett,化学工程副教授,讨论他对氧化还原液流电池为电网级电力存储进展。

    fikile brushett,化学工程副教授,讨论他对氧化还原液流电池为电网级电力存储进展。

    照片:丹尼斯paiste /材料研究实验室。

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  • juejun“JJ”胡,材料科学与工程副教授,谈到了他对计算机芯片大小的光谱仪来识别基于其对光线反应的化学物质的新设计。

    juejun“JJ”胡,材料科学与工程副教授,谈到了他对计算机芯片大小的光谱仪来识别基于其对光线反应的化学物质的新设计。

    照片:丹尼斯paiste /材料研究实验室。

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  • 卡尔·汤普森,材料研究实验室和材料科学与工程斯塔夫罗斯salapatas教授主任,介绍了纳米级成像,材料结构和市场分析的计算机预测进步的融合。

    卡尔·汤普森,材料研究实验室和材料科学与工程斯塔夫罗斯salapatas教授主任,介绍了纳米级成像,材料结构和市场分析的计算机预测进步的融合。

    照片:马克·比尔斯/材料研究实验室。

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  • 拉斐尔·哈拉米略,材料科学与工程助理教授,谈到他的努力,利用太阳能和光电器件硫族元素。

    拉斐尔·哈拉米略,材料科学与工程助理教授,谈到他的努力,利用太阳能和光电器件硫族元素。

    照片:丹尼斯paiste /材料研究实验室。

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  • 拉斐尔·戈麦斯 -  bombarelli,材料加工丰田助理教授,他的比喻计算机检索新材料在有机LED,光电二极管和水的氧化还原液流电池用它来“寻找材料发现大海捞针。”

    拉斐尔·戈麦斯 - bombarelli,材料加工丰田助理教授,他的比喻计算机检索新材料在有机LED,光电二极管和水的氧化还原液流电池用它来“寻找材料发现大海捞针。”

    照片:丹尼斯paiste /材料研究实验室。

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对于材料的创新机会比比皆是

Yoel Fink, CEO of affoa, holds up a fabric with optical communications capabilities during a presentation on what he calls “fabrics as a service” at the annual 澳门太阳城最新网站产业联络计划 (ILP) 研究 and Development Conference on Nov. 15.

教员研究人员分享见解在年度工业联络计划的研究和发展大会的新功能。


记者联系

丹尼斯paiste
电子邮件: dpaiste@mit.edu
电话:603-479-5600
材料研究实验室

结构和机器学习,纳米级实验和经济建模的新功能驱动设备的快速发展的时代正在展开,年工业联络计划期间澳门太阳城最新网站研究人员的材料显示(ILP)的研究和开发会议。

指着广泛,包括生物医学设备,计算机和能源领域取得的进展, 卡尔·汤普森,美国澳门太阳城最新网站材料研究实验室和材料科学与工程的斯塔夫罗斯salapatas教授主任指出纳米级成像,并在市场上取得成功的可能性的分析材料的结构和行为的计算机预测进步的融合。

绿色能源,包括太阳能和风能一个长期存在的问题,是他们的电力生产广泛变化,往往是不匹配的需求。汤普森指出工作 杰西卡trancik能源研究的副教授谁已经确定了根据它们的相对成本的各种能量存储方法的经济价值。这些方法包括压缩空气,泵送的水,和钒基液流电池中,除了传统的细胞型电池如镍 - 镉,锂离子和钠硫组合。这些见解可以指导研究的重点。

液流电池的权衡

化学工程副教授 fikile brushett 报道了他在氧化还原液流电池为电网级电力存储进展。他的实验室相结合的经济模型与电化学工程开发更好的电池设计和原型。对于电网,价格和寿命是最重要的,brushett说。

氧化还原液流电池,其中电荷存储材料,如钒,溶解在被容纳在罐的液体电解质可充电的电化学装置。储存和释放动力,所述氧化还原活性电解质泵送到单独的反应器,这里它们经受多孔碳电极的表面上的可逆的氧化和还原反应。相较于封闭式电池,这样的配置提供了包括长寿命和功率和能量的独立缩放几个重要的优点。 “如果你想要更多的能量,你买了另一辆坦克,”他说。

权衡与这些液流电池是,目前的活性材料,如钒,是相对昂贵的,这意味着系统成本高。能量密度相对较低,这意味着它们比可比的功率的锂离子电池大得多。但对于电网储能密度不宝贵,他指出。

brushett正在研究水性化学与创建显著便宜液流电池的希望。一种可能性是包含有机的化学品如蒽醌到工艺中。

“我看到很多关于科学的学习机会,”他说。

胃口电子

拉斐尔·哈拉米略,材料科学与工程助理教授,正在努力利用从太阳能和光电子器件的硫属元素基的周期表的元素。这些元素 - 氧,硫,硒和碲 - 在它们的食欲电子的大的变化。

“这意味着他们给你的电子材料功能的最大空间。所以硫族化合物给你介电质,他们给你的半导体,以及他们给你半金属”哈拉米略说。 “这样的人谁是感兴趣的电子设备的技术,这是一个巨大的游乐场。”

基于这些硫属化物材料改变响应于光它们的原子结构,并且该可逆的结构变化保持用于适于集成光子学和光伏新设备承诺,哈拉米略表示。锗,锑,和碲(GE-SB-TE,或GST)的一个特定的合金经受期望的结构变化,从而改变在红外光范围内其光学特性,但是从疲劳,产生裂纹在材料受到影响。

贾拉米洛正在可经历不打破这一结构变化非常薄的金属合金。这项工作中,这是由海军研究局的支持,涉及这些材料在不同的结构相的预期光学特性的计算机化量子力学计算,然后验证的预测实验。

在其他领域,贾拉米洛正在硫族化物的钙钛矿薄膜的太阳能电池,并提议称为流延成型,以产生为红外光学器件涂层的方法。

芯片级化学传感器

juejun“JJ”胡材料科学与工程副教授,谈到了他对计算机芯片大小的光谱仪,识别基于他们的反应化学品的光线和设备也用于监控光网络的新设计。典型的台式光谱仪是一台台式电脑打印机的尺寸。

胡和他的同事 设计了一个分光计 其获取使用在芯片大小的装置的数字傅里叶变换技术的高分辨率光谱。该系统采用电子光开关代替反射镜。与各个化学品相关的光的波长的文库提供高度特异性的识别,使光谱仪非常适合在复杂的环境中感测,胡说。

证明的概念分光计在标准通信波长范围的1550纳米至1570纳米,它是在红外范围内进行操作。 “在任何情况下,我们能够重现频谱具有非常高的保真度,”胡锦涛说。

显著,被添加到设置这些光学开关的更多,较高的频谱清晰度变,并且该装置的性能的带开关的数量呈指数缩放。一种可能的用途这些微小芯片是在传感器来检测对天然气管道泄漏。胡锦涛估计这样的系统可以在三年内支付本身再节省5十亿$超过10年。

大海捞针

拉斐尔·戈麦斯,bombarelli在材料加工丰田助理教授,使用一种称为高通量虚拟筛选过程。他使用机器学习来从与从实验得到的数据,用于发现和工程的新分子和材料的应用,如有机LED,光电二极管,和含水氧化还原液流电池的第一原理计算混合数据。这个过程中,他说,“本质上寻找材料发现大海捞针。”

“我们用我们的理论预测,扔在化学结构上和我们预测的实验性质,”戈麦斯说bombarelli。这些包括可观察到的特性,例如颜色发射和颜色吸收或电池的效率,但计算机模拟可以经常地预测预期而不需要物理实验性质。

一个扭转这种策略是使用数字来表示在一个连续的,可逆的方式的分子。 “这使我们能够优化复杂的化学物质,就像我们优化的数字,然后最优解解码回的化学结构,”他说。 “我们能够重新发现了很多,有人已经创建的分子,以及完全新颖的有效的化合物。”

Gomez的-bombarelli被应用这些工具来发现对于基于肽的药物递送更好的化学组合物;用作水基氧化还原液流电池电解质的有机分子;用于光电二极管和锂离子电池的聚合物;或用于催化化学反应的沸石。

健谈纤维

约埃尔芬克的美国先进功能性面料CEO(affoa),描述发现在先进的纤维和织物的节奏的加快,在非营利制造研究所,这是一个超过75家公司和两打的学术机构,州和联邦机构和私营行业的伙伴关系。

“在affoa,年内90天之久,”芬克说。每三个月的研究期间,其重点是在affoa的路线图提出了一个具体的目标,是分成五六个为期两周的冲刺。

affoa正在开发的纤维,其中芯片和电源技术引入到纤维材料本身对不断增加的功能提供纤维 - 用于纤维的摩尔定律。 affoa然后与产业工程,以创建面料能看,能听,感,交流,存储和能量转换,调节温度,监测健康状况,或改变颜色。该合作旨在创建高级面料,其中这些材料提供了提供高附加值服务的平台,该公司称之为新市场“的面料作为一种服务。”

芬克描述affoa的是,随着技术相匹配的企业家,并为他们提供进入大规模原型和面向市场的公司高级面料的启动程序。

As an example of an advanced fabric, the ILP and AFFOA partnered to provide a programmable backpack to every ILP R&D conference attendee. The backpack communicates content that the owner defines through the affoa Looks app and fabric communications system. The backpacks were designed to enhance in-person netw要么king and sharing connections in conferences and other events.

告发,谁是材料科学和电气工程教授,证实在它半导体芯片的透明的纤维,可以在水下生存,以及一个软织物具有通信能力。

affoa目前正在开发一系列的产品与teufelberger,一个奥地利的全球性公司,在福尔里弗,马萨诸塞州绳制作业务工作,以率先使用绳子作为通信设备。例如,智能绳可以告知登山者关于攀登绳索的安全性,芬克说。智能纤维还可以帮助自动驾驶汽车,以确定骑自行车者和运动员与粉丝交流,他建议。

在为期两天的ILP研发会议还讨论了MIT的创新生态系统,纳米技术在生命科学和设计的未来,从澳门太阳城最新网站林肯实验室的附加扬声器。

与ILP和mit.nano材料研究实验室的合作伙伴参与同业,促进跨学科研究。


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