Donglei muxlisi - Donglei Fan

Donglei "Emma" muxlisi
MillatiQo'shma Shtatlar
Olma materJons Xopkins universiteti, Nankin universiteti
MukofotlarMilliy Ilmiy Jamg'arma mansab mukofoti
Ilmiy martaba
MaydonlarNanomotorlar, nanorobotiklar, biosensing, biomolekulaning chiqarilishi, yig'ish, nanomahsulotlar va nanoporous materiallar
InstitutlarOstindagi Texas universiteti
Doktor doktoriChia-Ling Chien va Robert C. Kammarata
Tashqi video
video belgisi Texas muhandislari dunyodagi eng kichik, eng tezkor nanomotorni ishlab chiqaradilar, Cockrell muhandislik maktabi

Donglei "Emma" muxlisi Mashinasozlik kafedrasi dotsenti Cockrell muhandislik maktabi da Ostindagi Texas universiteti va uning Nanomaterial Innovatsiyalar laboratoriyasining asosiy tergovchisi. 2014 yilda uning jamoasi a nanomotor ilgari ishlab chiqilganidan sezilarli darajada kichikroq, tezroq va uzoqroq ishlaydi.[1][2] Ular ishlab chiqqan texnikalar "kashfiyot texnologiyasi" deb nomlangan.[3] Ushbu yutuq 2014 yilda eng muhim voqea sifatida qayd etildi Ilm-fan yildan-yilga (2017).[4]

Dastlabki hayot va ta'lim

Muxlis qatnashdi Nankin universiteti (NJU) iqtidorli yoshlar uchun sharaf dasturining bir qismi sifatida, intensiv o'qitish kafedrasi erta qabul qilingan talaba sifatida Milliy kollejga kirish imtihonidan voz kechdi va birinchi kurs talabalari uchun stipendiyani topshirdi. 1999 yilda NJUda kimyo bo'yicha bakalavr darajasini oldi.[5]

Keyin u ishtirok etdi Jons Xopkins universiteti (JHU), u ikki magistr darajasini olgan, materialshunoslik va muhandislik (2003) va elektrotexnika (2005). 2007 yilda JHU-dan materialshunoslik va muhandislik bo'yicha falsafa doktori ilmiy darajasini oldi. 2007 yildan 2009 yilgacha JHUda doktorlikdan keyingi ilmiy xodim.[5]

Karyera

2010 yilda Fan Ostindagi Texas Universitetiga "Mashinasozlik" kafedrasi assistenti lavozimiga ishga kirdi.[6]U Nanomaterial Innovatsiyalar laboratoriyasining asosiy tergovchisi.[7]2012 yilda Fan nufuzli National Science Foundation (NSF) CAREER mukofotiga sazovor bo'ldi. 2013 yilda Fan Evropadan va Qo'shma Shtatlardan Frantsiyadagi Evropa Ittifoqi-AQSh chegaralari muhandislik simpoziumida ishtirok etishga taklif qilingan oltmishta muhandislardan biri edi. Milliy muhandislik akademiyasi (NAE). 2014 yilda Fan fan-texnika va tibbiyotning arab-amerika chegaralari simpoziumida qatnashish uchun tanlandi. Milliy fanlar akademiyasi (NAS).[5]2016 yilda Fan dotsent lavozimiga tayinlandi. 2017 yilda Fan Robert & Jeyn Mitchell tomonidan taqdim etilgan muhandislik fakulteti do'stligini oldi.[7]

Donglei Fan tahririyat kengashida Ilmiy ma'ruzalar.[8]

Tadqiqot

Donglei Fan ishi nanoelektromekanik tizimlar (NEMS), xususan, aylanuvchi NEMSni loyihalash, yig'ish va boshqarish nanomotorlar.U va uning hamkasblari nano o'lchov darajasida fundamental o'zaro ta'sirlarni aniqladilar va nanomotorlarni yaratish va boshqarish uchun nano o'lchovli komponentlarni boshqarish uchun yangi mexanizmlarni ishlab chiqdilar.[9][10] Ishlab chiqarilgan texnikalar "kashfiyot texnologiyasi" deb ta'riflangan.[3]

Jons Xopkins universitetida u o'zgaruvchan va doimiy yordamida nanotuzilmalarni ko'chirish va joylashtirish texnikasini ishlab chiqishda yordam berdi. elektr maydonlari. Qo'llaniladi litografik naqshli elektrodlar, nanoSIM yo'nalishi o'zgaruvchan maydonlar tomonidan, tarjima yo'nalishi doimiy maydonlar tomonidan boshqariladi. Texnika "elektr pinset" deb nomlangan.[11][12]Ostindagi Texas Universitetida Fan ushbu yondashuvdan komponentlarni ko'chirish va nanomotorlarni qurish va boshqarish uchun foydalangan.[2]

Fanning yondashuvi uning jamoasiga avvalgi nanomotorlarga qaraganda ancha kichik, tezroq va uzoqroq xizmat qiladigan nanomotorlarni loyihalashtirish va ishlab chiqarishga imkon berdi.[1][2] Yilda Tabiat aloqalari (2014), ular nanomotorlar massivlarini pastdan yuqoriga qarab yig'ilishini tavsiflaydi. Har bir nanomotor faqat uch qismdan iborat: to'rtburchak mikroelektr a stator, a nanomagnit a rulman va a nanoSIM rotor uchun.[1][5][13]

Olingan nanomotor barcha o'lchamlarda 1 mikrometrdan kam bo'lib, uni donning 1/500 o'lchamiga aylantiradi. osh tuzi. Ahamiyatli tomoni shundaki, u inson hujayrasiga sig‘adigan darajada kichikdir.[1]U oldingi nanomotorlarga qaraganda ancha yuqori tezlikda aylana oladi. U a tezligi bilan taqqoslanadigan 18000 rpmgacha tezlikda ishlashi mumkin reaktiv dvigatel. Bunday nanomotorning aylanish davomiyligi 15 soatni tashkil qiladi.[1] Bilan titanium nanobearing, jami 1,1 million aylanish tsikli bilan 80 soat ishlashi mumkin.[2] Avvalgi nanomotorlar 500 rpm yoki undan kam tezlikda bir necha soniya yoki daqiqada ishlay olishgan.[1]

Nanomotorning suyuqlik orqali harakatlanish tezligi va yo'nalishini elektr pinset yordamida boshqarish mumkin.[2]Eksperimentchilar nanomotorlarni yoqib o'chirishga va ularning aylanishini soat yo'nalishi bo'yicha yoki teskari yo'nalishda sodir bo'lishiga olib keldi. Ular nanomotorlarni tartibda joylashtirib, harakatlarini sinxronlashtirgan holda boshqarishga muvaffaq bo'lishdi.[14] Raman spektroskopiyasi nanomotorlarning joylashishini va ularning aylanish tezligini real vaqt rejimida miqdoriy nazorat qilish uchun ishlatilishi mumkin.[2]

Fanning nanomotori birinchi bo'lib, uning yuzasidan dori vositasini boshqariladigan tezlikda chiqarib yuborishga qodir.[1][2] Rotorning sirtini biokimyoviy bilan qoplash mumkin, u suyuqlikka mos ravishda chiqariladi chegara qatlami rotor aylanayotganda nazariya.[2] Rotor tezroq harakat qilganda, ko'proq biokimyoviy moddalar ajralib chiqadi,[1] Nazorat qilinadigan dori yuborish mexanizmi sifatida potentsial dasturlarga insulin yuborish uchun tanada harakatlanish kiradi diabet va hujum qiluvchi shaxs saraton hujayralar.[1]

Fan ushbu texnologiyaga tegishli bir qator patentlarga murojaat qildi, ulardan bir nechtasi berildi.[15]

Fan shuningdek, mikroskopik pog'onali motorlarni o'rganishda ishtirok etadi,[5] kimyoviy zondlash,[14] energiya uzatishni boshqarish kvant nuqtalari foydalanish Förster rezonansli energiya uzatish,[5] va uch o'lchovli nanoporous materiallar.[16]

Mukofotlar va sharaflar

Adabiyotlar

  1. ^ a b v d e f g h men Algar, Jim (2014 yil 21-may). "UT-Ostin olimlari tomonidan yaratilgan dunyodagi eng kichik va eng tezkor nanomotor sizni uchiradi". Tech Times. Olingan 1 yanvar 2018.
  2. ^ a b v d e f g h Glukstad, Jezper; Palima, Darvin (2017 yil 30-may). Engil robototexnika - Tuzilishi vositachiligidagi Nanobiofotonika (1-nashr). Elsevier. 150-155 betlar. ISBN  9780702070969. Olingan 2 yanvar 2018.
  3. ^ a b "Nanobot (saraton) qotiliga hujum". Nanologiyalardagi ayollar. 2014 yil 28-may.
  4. ^ Ilm-fan yildan-yilga: Vizual tarix, toshdan kosmosga sayohatgacha. DK bolalar. 2017 yil 7 mart. 243. ISBN  9781465465337. Olingan 2 yanvar 2018.
  5. ^ a b v d e f "Doktor Donglei muxlisi: yuqori nanomotorlar". Texas materiallar instituti. 2015 yil 3 sentyabr.
  6. ^ "Xush kelibsiz yangi fakultet, doktorlar Fan, Li va Sentis". UT yangiliklari. 2010 yil 24 fevral. Olingan 5 yanvar 2018.
  7. ^ a b v "Doktor Fan laboratoriyasidagi odamlar". Nanomaterial innovatsiyalar laboratoriyasi. Olingan 3 yanvar 2018.
  8. ^ "Tahririyat kengashi". Ilmiy ma'ruzalar. Olingan 3 yanvar 2018.
  9. ^ a b Lindstrom, Eshli (2012 yil 16-avgust). "Donglei Fan va Karlos Hidrovo assistentlari yangi loyihalar uchun NSF CAREER mukofotlariga sazovor bo'lishdi". UTI yangiliklari. Olingan 4 yanvar 2018.
  10. ^ a b "KAREERA: Nanosiqobli qurilish bloklari yordamida rotatsion nanoelektromekanik moslamalarni katta massivlarini yig'ishning yangi mexanizmi". Milliy Ilmiy Jamg'arma. Olingan 3 yanvar 2018.
  11. ^ Xilmer, Endryu J.; Strano, Maykl S. (2010 yil 13-iyun). "Nanavirlarning ko'z o'ngida hujayralar bor". Tabiat nanotexnologiyasi. 5 (7): 481–482. doi:10.1038 / nnano.2010.133. PMID  20543833.
  12. ^ Fan, Donglei; Yin, Zhjhong; Cheong, Raymond; Chju, Frank Q.; Kammarata, Robert S.; Chien, C. L .; Levchenko, Andre (2010 yil 13 iyun). "Sitokinni aniq manipulyatsiya qilingan nanotarmoqlar orqali hujayralararo aniqlikda etkazib berish". Tabiat nanotexnologiyasi. 5 (7): 545–551. Bibcode:2010 yilNatNa ... 5..545F. doi:10.1038 / nnano.2010.104. PMC  3118461. PMID  20543835.
  13. ^ Kim, Kvanoh; Xu, Xiaobin; Guo, Jianxe; Fan, D. L. (2014 yil 7 aprel). "Nano o'lchovli qurilish bloklaridan yig'ilgan yuqori tezlikda aylanadigan nanoelektromekanik tizim qurilmalari". Tabiat aloqalari. 5: 3632. arXiv:1402.4185. Bibcode:2014 yil NatCo ... 5.3632K. doi:10.1038 / ncomms4632. PMID  24709694. S2CID  205324675.
  14. ^ a b "Muhandislar dunyodagi eng kichik, eng tezkor nanomotorni yaratadilar". UT yangiliklari. 2014 yil 20-may. Olingan 5 yanvar 2018.
  15. ^ "Ixtirochi Donglei Fanning patentlari". Justia Patents. Olingan 3 yanvar 2018.
  16. ^ Li, Vaygu; Tekell, Marshall S.; Liu, Chang; Xetkok, Jeykob A .; Fan, Donglei (2018-05-22). "G'ovakli grafit ko'piklari bilan mikrotubkalari o'zgarib turadigan yuqori hududiy sig'imning barcha qattiq holatdagi egiluvchan superkondensatorlari". Murakkab funktsional materiallar. 28 (29): 1800601. doi:10.1002 / adfm.201800601. ISSN  1616-301X.
  17. ^ a b "Donglei Fan Dotsenti". Mexanika muhandisligi bo'limi, Cockrell muhandislik maktabi Ostindagi Texas universiteti. Olingan 3 yanvar 2018.

Tashqi havolalar