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  • 朱莉娅Ortony是在材料科学与工程系工程芬梅卡尼卡职业发展助理教授。

    朱莉娅Ortony是在材料科学与工程系工程芬梅卡尼卡职业发展助理教授。

    照片:工程利利帕克特/学校

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  • 朱莉娅助理教授Ortony(右)和他的研究生威廉·林德曼讨论自组装纳米纤维他的实验。在实验室Ortony工作集中在分子设计与合成,为解决有关能源和环境问题,创建新的软的纳米材料。

    朱莉娅助理教授Ortony(右)和他的研究生威廉·林德曼讨论自组装纳米纤维他的实验。在实验室Ortony工作集中在分子设计与合成,为解决有关能源和环境问题,创建新的软的纳米材料。

    照片:工程利利帕克特/学校

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朱莉娅Ortony:炮制对能源和环境领域的纳米材料

朱莉娅Ortony是在材料科学与工程系工程芬梅卡尼卡职业发展助理教授。

澳门太阳城最新网站助理教授被她发现追求化学的美丽迷住了。


记者联系

凯瑟琳琉
电子邮件: keluu@mit.edu
电话:617-324-2408
澳门太阳城最新网站能源倡议

分子工程师, 朱莉娅要么tony 执行炼金术的现代版。

“我走杂乱无章,分子小,并且与水混合起来之后,在溶液中的设备拉链本身成线程由厚5个纳米粉末 - 约比可见光的波长小100倍,” Ortony称,工程芬梅卡尼卡职业发展助理教授在材料科学与工程系(DMSE)。 “我们做这些纳米纤维的一个每次,我惊讶地看到它。”

但对于Ortony,魅力并不仅仅关心的方式,这些新颖的结构自组装,粉末的分子结构和水之间的相互作用的产物。她是水暖纳米材料在这些可再生能源和环境整治技术使用的承诺,包括新的潜力,接近水净化和光催化燃料的生产。

调谐分子性质

Ortony的从工作了十年涌现成类碳基分子材料的行为目前的研究议程的范围可以从液体到固体。

在加州大学圣巴巴拉分校攻读博士学位,她用磁共振(MR),使原子的运动空间内的分子所需的光谱测量,以及之间的相互作用的分子。在西北大学,她是一个博士后在哪里,Ortony ESTA工具集中在那名生物学为基础的自组装纳米材料,在潜在的生物医学应用,如脚手架细胞和再生医学研究为目标。

“随着磁共振波谱,我调查了原子如何运动和轻摇在组装纳米结构,”她说。她的研究表明行为像是粘稠液体纳米纤维的表面,但作为一个探讨进一步向内,它表现得像固体。通过分子设计,就有可能调整在哪个分子组成的纳米纤维这一行动的速度。

ADH打开了一扇门为Ortony。 “我们现在可以使用国家的事情作为一个旋钮来调节纳米纤维的特性,”她说。 “这是第一次,我们可以设计自组装纳米结构,使用慢或快的内部分子动力学,以确定他们的主要行为。”

减缓舞

当她于2015年来到澳门太阳城最新网站,Ortony决心驯服和火车到非生物分子为自组装“软”材料的应用。

“自组装分子往往是非常动态的,身边跳舞,他们相互轻摇所有的时间和来来往往从他们的集会,”她解释说。 “但是,我们注意到,当分子互相粘连强烈,他们的动力很慢,他们的行为是可调的关闭。”目前的挑战,虽然是合成纳米结构在非生物分子,可以实现这些强大的互动。

“我的假设来澳门太阳城最新网站,如果我们能调小分子在水中的动态,真正慢下来,我们应该能够使自组装纳米纤维,其行为像一个坚实的,并且是水可行之外,” Ortony说。

她努力了解和控制现在开始这种材料还清。

“我们已经开发了独特的,分子自组装纳米结构,在水和空气都稳定,并且 - 因为他们是如此的渺小 - 具有极高的表面积,”她说。由于纳米结构表面是在哪里化学作用发生与其他物质,Ortony已跃居充分利用她的创作的ESTA的功能 - 尤其是专注于他们的环境和能源的应用潜力。

干净的水和从阳光燃料

一个关键的风险,由Ortony的老师爱克支持。玻色相交的,涉及水的净化。载有毒素的饮用水千万的问题影响到不发达国家的人。 Ortony的研究小组正在开发纳米纤维,可以抢致命金属:如砷出这样的水。她重视纳米纤维的化学基团都很强,在空气中稳定,而在最近的测试中“删除所有的砷降到很低,几乎检测不到的水平,” Ortony说。

她认为由纳米纤维制成的廉价纺织品将是一个值得欢迎的替代部署在像目前孟加拉国的砷污染的水造成严重威胁到人口众多的地方大,昂贵的过滤系统。

“展望未来,我们愿螯合砷,铅,或水利用这些纤维制成的固体纺织面料任何环境污染物,”她说。

在另一项研究中推力,Ortony说,“我的梦想就是让燃料从太阳化学能。”她的实验室正在设计的纳米结构充当分子随着天线的阳光。这些结构中,暴露于和通电通过光,相互作用与水的催化剂对二氧化碳减少到可能用作燃料来捕获不同的气体。

在最近的研究中,实验室发现Ortony,有可能设计系统,这些催化纳米结构是稳定的水经紫外线照射后的很长一段时间。 “纳米材料,所以我们调整我们的,它没有打破,这是光催化系统的关键,” Ortony说。

学生在跳水

而Ortony的技术仍处于早期阶段,她的方法来能源和环境问题已经绘制爱好者学生。

金大中润,在实验室Ortony的博士后,赢得了2018格伦小时。从国际社会棕色奖液晶他对合成的光响应材料,并开始在科学和技术韩国研究所一个永久职位ESTA落下的工作。此外Ortony导师TY克里斯托夫 - Tempesta,一个DMSE博士候选人,谁最近获得可持续发展的奖学金马丁。克里斯托夫 - Tempesta希望设计出纳米纤维组装和拆卸,在水中创造环境上可持续的材料。辛西娅'18并赢得了在纳米结构Ortony工作与交互的最高级,论文奖,在水轻,自组装,工作很快就会公布了。她是“我的超级巨星 澳门太阳城最新网站能源倡议UROP [本科研究员],“Ortony说。

Ortony希望分享她关于准备材料科学专业的学生惊奇感的不仅仅是她的小组,但她的表现为这些类。 “当我还是一个大学生,我是在做一个分子和确认STI结构的绝对能力交口称赞,”她说。随着她的新实验室为基础的课程研究生 - 3.65(软物质特性) - Ortony说她可以教acerca“那驱动器的所有利益我的研究。”

当她用她充满热情的发现,解决的关键问题,她仍然被她发现追求化学的美丽迷住了。通过科学始于童年迷住了,她说Ortony化学找了所有可用的类,“从开始到结束学习的一切,并发现我爱有机和物理化学,和一般的分子。”

今天,她说,她发现快乐工作与她的“创意,足智多谋,上进”的学生。有了它们,她庆祝“当实验证实的假设,这是一个突破,它的惊险,”并让人们安心“当他们来到一个问题,我可以让他们知道它会很快惊心动魄。”

这篇文章将出现在 2019年秋天号 能源期货, 澳门太阳城最新网站能源倡议的杂志。


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