Tükrözve Az Üveg Sok Felhasználásáról

{h1}

Az üvegkutatás mindent megváltoztatott az építészetről a kommunikációra, de törött törekvéssé vált.

Ez a jelenetek mögött cikket a WordsSideKick.com-nek nyújtották a Nemzeti Tudományos Alapítványgal együttműködve.

Az üvegkutatás szinte mindent megváltoztatott, az építészetektől a kommunikációig, az üvegkutatás azonban még összetettebb törekvéssé vált. A magánfinanszírozású laborok lezárultak, és az Egyesült Államokban és Angliában működő olyan egyetemek, amelyek egykor üvegkutató bástyák voltak, megváltoztatták kutatási témájukat. Eközben más országok tudósai, különösen Japánban, egyre inkább érdekli az üvegkutatásban rejlő lehetőségek.
Himanshu Jain, a Lehigh Egyetem anyagtudományi és mérnöki tanára egyaránt anyagtudós és pedagógus, elismert vezetője a biomedikai érzékelők, a kommunikáció, a mikroelektronika és más felhasználási lehetőségek széles körben kifejlesztett üvegformáinak kifejlesztésében, valamint egy buzgó hívő az alulreprezentált csoportok számára az élvonalbeli kutatásokhoz való hozzáférést.
Jain az NSF Nemzetközi Műszergyártó Intézete (IMI-NFG) igazgatója a Lehigh-nál, ahol a diákokkal együtt kutatókat hoznak a világ minden tájáról a legújabb üvegtechnológia fejlesztéséért.
"Az innováció és a kíváncsiság nem kötődik kulturális különbségekhez vagy földrajzi határokhoz" - mondja Jain. "Nagy ötletek jönnek a világ minden szegletéből, így a kutatóknak aktívan új nyílást kell nyitniuk, ahol csak lehetséges."
Rövid tanfolyam az üvegen a Tuskegee-nél
2004-ben az NSF hat IMI-t hozott létre a nemzeti határokon átívelő tanulás ösztönzésére, mindegyik központ egy másik szakterületre összpontosított. Jain az IMI-NFG-t a Pennsylvaniai Állami Egyetem Carlo Pantanóval közösen irányítja.
"Két célunk van: az egyik a kutatás, a másik pedig az oktatás" - mondja Jain. "Célunk, hogy oktassuk és izgatassuk az összes oktatási szintet és kulturális vagy nemzeti háttérrel rendelkező embereket a tudományos kutatásban és általában az üvegtudományban rejlő lehetőségeket illetően."
Az üvegtudományi kutatásokhoz való hozzáférés szélesítése érdekében Jain és Pantano az Alabama Alabama-i Tuskegee Egyetemen tanított és kidolgozott egy rövid kurzust az üvegtudományokra és a mérnöki feladatokra.
Annak ellenére, hogy a tudomány és a mérnöki kisebbségek részvétele fokozatosan emelkedett, egy nemrégiben készült NSF-tanulmány szerint az afrikai amerikaiak csak a tudományos pozíciók 4 százalékát tartják ezeken a területeken.
"Hipotézisünk az volt, hogy a Tuskegee diákjai sokkal inkább egy olyan környezetben kezdtek el foglalkozni, amelyben a legkényelmesebbnek érezték magukat, nem pedig korlátozott időre átültetették egy ismeretlen környezetbe" - mondja Jain.
Jain és Pantano eredetileg úgy tervezték, hogy az előadásaikat egy meglévő Tuskegee fizika tanfolyamba foglalják. Azonban kellemesen meglepődtek, hogy megtanulják, hogy a hallgatók száma nagymértékben meghaladta a tanfolyam normális kapacitását.
Nagy üveg története
Az IMI-NFG rövid tanfolyamot arra tervezték, hogy bemutassa a diákokat a fundamentumoknak: a szerkezet, a tulajdonságok, az üveg feldolgozása és gyártása. Tizenhét egyórás előadást tartottak Jain és Pantano, beleértve a bemutatókat és a videókat, amelyek izgalmat hoztak a diákok között.
Jain és kollégái nagyszerű történetet mondtak. Az üveg első látásra tűnik, szinte végtelenül sokoldalú. Üvegt használunk a látás javítására, a felhőkarcolók díszítésére és művészi kincsek létrehozására. Felhasználtuk, hogy tükrözze, megtörje és továbbítsa a fényt, és kicserélje az elképzelhetetlen mennyiségű információt másodpercekben. De mindez csak a felszín, mondja Jain. Ha meg tudjuk tanulni a kémiai és mechanikai tulajdonságainak testre szabását, akkor az üveg felhasználható a természet csodáinak utánzására és helyreállítására.
A Lehigh, a Princeton, a Delaware Egyetem és három kontinensen dolgozó munkatársakkal együttműködve Jain és kollégái biokompatibilis üvegt építenek egy állványba, amely ígéretet tesz a törött csontok gyógyulásának ösztönzésére.
Biokompatibilis üveg a csontok gyógyítására
Az emberi csont szivacsos belsejéhez hasonlóan az új anyag összekapcsolja a pórusokat, hogy segítse a csontsejtek növekedését és a véráramlást. A kutatócsoport megpróbálja egyeztetni a csont biokémiai és mechanikai tulajdonságait üveges állványokkal, amelyek porózusak mind a nano, mind a makró mérlegekben.
A nanopórák, amelyek csak néhány nanométert (milliárdod métert) mérnek át, lehetővé teszik a sejtek tapadását és a csontanyag kristályosodását. A makroporok, amelyek átmérője körülbelül száz mikron (milliomodik egy méter), lehetővé teszik, hogy a csontsejtek növekedjenek az állványon belül, vascularizálják vagy új ereket és szöveteket képezzenek.
"Hisszük, hogy ez az anyag ösztönözni fogja a csontregenerálódást, mivel a sejtek az állványanyagon belül szaporodnak és szöveteket alkotnak, ezáltal megkönnyítik a csontregenerációhoz szükséges tápanyagok szállítását" - mondja Lehigh professzor Matthias Falk, sejtbiológus és IMI-NFG munkatársa.
"Amikor az üvegt a sérült csonthoz rögzítjük, a pohár felületén olyan réteg képződik, amely ugyanolyan kémiai összetételű, mint a természetes csont" - mondja az IMI-NFG munkatársa, Mohamed Ammar, az Alexandriai Egyetem. "A csontsejtek jönnek erre a rétegre, és ehhez hozzákapcsolódnak, valójában csontmátrixot képeznek az üveg körül."
Az anyag további alkalmazási területei közé tartoznak a gyógyszeradagolás és a vírusok vértől való elválasztása, ami a Lehigh Xuanhong Cheng laboratóriumában folyik.

Több alulreprezentált diák vonzása

A rövid kurzus hallgatói akadtak. A tevékenység egy nagyon sikeres kísérlet az afrikai-amerikai diákok érdeklődésének megteremtésében az üvegtudományban és a mérnöki munkában, és Jain most azt akarja látni, hogy a jövőben más tudomány- és mérnöki területekre is alkalmazható.
A Jain, a Pantano és a Tuskegee tanszék előre haladnak azzal a tervvel, hogy az előadást megismételhető Tuskegee kurzus anyagává változtatják, intenzív élő előadások és távoktatás kombinációjaként. Ezen túlmenően sok Tuskegee diákja érdeklődést mutatott az NSF által támogatott "Research Experiences for Undergraduates" programokra a Lehigh és a Penn State-ben.
"A Tuskegee Egyetemmel való partnerkapcsolatunk kölcsönösen előnyös lesz a kutatási és oktatási együttműködések fejlesztésére" - mondta Jain. "Kinyitotta az ajtókat arra, hogy vonzó amerikai-diákokat vonzzon a Penn State és a Lehigh számára a tudomány és a mérnöki pályafutás terén, és az IMI-NFG által képviselt erőforrások tovább biztosítják, hogy ezek a diákok hozzáférjenek a tudomány és a technológia globális törekvéséhez."
A Lehigh IMI folyamatos kutatásairól szóló legfrissebb történethez keresse fel ezt az urlot.

  • 10 olyan technológiák, amelyek megváltoztatják életedet
  • Bizarr tulajdonságai üveg feltárt
  • Az üveg fizikája elmosódott
A szerkesztő megjegyzése: Ezt a kutatást támogatta az Országos Tudományos Alapítvány (NSF), amely a tudomány és a műszaki tudomány minden területén támogatta az alapkutatást és oktatást. Lásd a jelenetek archívumát.


Video-Kiegészítő: .




HU.WordsSideKick.com
Minden Jog Fenntartva!
Megjelent Bármely Anyag Megengedett Csak Prostanovkoy Aktív Link A Honlapon HU.WordsSideKick.com

© 2005–2019 HU.WordsSideKick.com