四名教師研究人員獲得NSF職業(yè)獎

賓厄姆頓大學的四名助理教授在2021-2022 年獲得了國家科學基金會頒發(fā)的職業(yè)獎。享有聲望的五年撥款約為 500,000 美元，用于支持有潛力成為學術(shù)榜樣的早期職業(yè)研究人員。

今年的 CAREER 獲獎?wù)咧С值捻椖繉⒔鉀Q與電池、云計算、納米機器人和軟電子相關(guān)的緊迫挑戰(zhàn)。

化學家劉浩將繼續(xù)研究鈉離子電池。

鋰離子電池為智能手機和平板電腦、筆記本電腦和電動汽車提供動力。但銀色金屬鋰并不那么容易獲得。鈉離子電池是一種經(jīng)濟實惠且有前途的替代品。

“它非常便宜，而且比鋰豐富得多，”劉解釋道。

這種類型的電池將有利于不斷增長的可再生能源行業(yè)，因為產(chǎn)生電力的力量是間歇性的。

“太陽不會一直發(fā)光，風也不會一直吹，這需要更大規(guī)模的儲能，”劉說。

計算機科學家 Seunghee Shin 進行的研究可能會減少智能設(shè)備與云之間的通信時間。

他的想法是通過沿途創(chuàng)建內(nèi)存緩存來縮短設(shè)備與它們所需信息之間的距離，這將使基于云的程序運行得更快。這些創(chuàng)新依賴于 SmartNIC 和非易失性存儲器或 NVM 等技術(shù)。

網(wǎng)絡(luò)接口卡或 NIC 是將計算機連接到網(wǎng)絡(luò)的硬件組件，幾乎總是使用以太網(wǎng)。即使斷電后，NVM 仍可以保留存儲在內(nèi)存芯片中的信息。

“我們從未以這種方式使用過 SmartNIC，”他說。“我只是決定測試一個，看看會發(fā)生什么。所以一切都是挑戰(zhàn)。”

機械工程助理教授 Kaiyan Yu 希望推進納米機器人的發(fā)展。

由于所涉及的尺寸，目前的技術(shù)無法獨立精確地操縱大量納米級物體(就像您在科幻電影中看到的那樣)。

Yu 將研究克服這些限制的方法。

她希望將具有受控三維姿態(tài)和特征的微米和納米粒子操縱成功能設(shè)備、互連和其他有用的組件，用于各種應(yīng)用，例如構(gòu)建可以將藥物輸送到細胞的納米機器人。

“目前，由于制造限制，制造這種具有大量傳感器、強大的執(zhí)行器和機載電池并讓它們相互通信的納米機器人真的很困難，”Yu 說。

機械工程師 Pu Zhang 進行的研究可以推進軟電子設(shè)備，即可以彎曲或拉伸而不斷裂的設(shè)備。

一個挑戰(zhàn)是找到像金屬一樣具有高導(dǎo)電性但仍具有超強拉伸性的材料。

張對這個問題有一個有趣的解決方案：在橡膠中使用液態(tài)金屬網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)很容易變形，同時保持高導(dǎo)電性。

該項目將建立在張對鎵-銦合金進行的實驗基礎(chǔ)上，該合金的熔點約為 15 攝氏度(60 華氏度)。這意味著它在室溫下是液體。使用張開發(fā)的制造工藝，他能夠生產(chǎn)出液態(tài)金屬含量極低但仍保持高導(dǎo)電性的液態(tài)金屬網(wǎng)絡(luò)復(fù)合材料。