제한된 공간에서 폴리머 겔의 룰렛 전략 검사하기위한 NSF 커리어 상
Che 보조 교수 Sara Hashmi 교수는“제한된 룰렛 전략의 현장 중합체 겔화”로 550,000 달러의 NSF 커리어 상을 수상하여 혈액 룰렛 전략과 같은 막힘 거동을 더 잘 예측하기 위해 폴리머 겔이 어떻게 흐르는지를 조사하기 위해.
카지노 룰렛사라 M., 화학 공학 조교수, 550,000 달러의 NSF (National Science Foundation) 룰렛 전략 상을 수상했습니다.“제한된 룰렛 전략의 현장 중합체 겔화”룰렛 전략 겔이 단단한 공간을 통해 흐르는 방법을 조사하여 막힘 거동을 더 잘 예측합니다. 룰렛 전략 겔은 젤라틴, 치약, 3D 프린팅 재료 - 심지어 인간의 혈액을 포함한 자연 및 산업 환경에서 우리 주변에 있습니다.
“혈관 내에서 혈액 응고에 대한 아이디어는 원래이 연구에 대해 생각하도록 영감을 준 실제 문제”라고 Hashmi는 말합니다. “혈액에서 발생하는 일은 매우 복잡하지만 분자가 중합체가되면 마지막 단계에서는 혈관의 벽에 섞일 수 있으며 문제를 일으킬 수 있습니다.
이 연구의 경우 Hashmi와 Barrett Smith, 화학 공학 대학원생복잡한 유체 실험실, 한쪽 끝에 두 개의 인렛이있는 미세한 채널을 만들었습니다. 그들은 다른 하나의 개구부와 염화 칼슘을 통해 자연적으로 발생하는 중합체 인 Alginate를 주입합니다.
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Barrett Smith, 화학 공학 대학원생 및 Sara Hashmi, 화학 공학 조교수, 연구 모델 내에서 가교 된 중합체 룰렛 전략 현미경 거동을 기록하고 관찰합니다. 그들은 한쪽 끝에 두 개의 인렛이있는 미세한 채널을 만들었습니다.
알기 네이트 대 염화 칼슘의 양 또는 주사되는 속도와 같은 변수를 조작함으로써 해시미와 스미스는 이들 중합체의 행동에 대한 통찰력을 얻고있다. 두 사람에게 특히 관심이있는 것은 꾸준한 룰렛 전략과 완전한 막힘 사이의 영역에서 발생하는 간헐적 행동입니다.
“막힘이 형성되기 시작할 때 관찰하는 흥미로운 것 중 하나는 채널이 더 좁아지고 유체가 더 작은 룰렛 전략을 통과하기 위해 속도가 빨라지면서 힘이 젤을 방해하기 시작하여 매우 작고 매우 부드러운 입자를 분해한다는 것입니다. "정말 작고 부드러운 젤은 매우 깨지기 쉽기 때문에 실제로 만들기가 어렵지만, 우리를 생각을 자극하는 미래 방향으로 만듭니다.
이러한 룰렛 전략 패턴의 물리적 프로세스를 더 잘 이해하기 위해 수학적 모델을 만들어 Hashmi의 연구는 제약 및 생물 의학에서 산업에 이르기까지 다양한 응용 분야로 확장 될 수 있습니다. 그녀의 연구의 일환으로, 그녀는 아직 알려지지 않은 산업별 질문에 대답하기 위해 첨가제 제조 및 기타 분야의 동료들을 참여 시키려고합니다.
“3D 프린팅을 공부하는 사람들은 일반적으로 성공에 대해 게시하지만 실패에 대해 더 많이 배우고 싶습니다.”라고 Hashmi는 말합니다. “사람들이 효과가 없었던 막힘을 피하거나 역 막힘을 시도한 것은 무엇입니까?
Career Grant의 일환으로 Hashmi는 Greater Boston 지역의 교사 및 학생들을위한 STEM 교육 기회에 참여하고 있습니다.
우리는 고등학교 과학 수업을위한 출판 가능한 룰렛 전략큘럼 개발에 대해 보스턴 공립학교 교사들과 협력하기 위해 여름 워크숍을 만들고 싶습니다. "고등학교 과학 룰렛 전략큘럼은 일반적으로 엔지니어링 콘텐츠가 많지 않기 때문에 복잡한 유체 주위에 기본 개념을 가져올 수있는 많은 기회가 있습니다.".
Boston의 다양한 학교 인구와 함께 Hashmi와 그녀의 팀은 역사적으로 STEM에서 과소 평가 된 지역 사회에 이러한 엔지니어링 개념에 더 많은 액세스를 제공하기 위해 노력할 것입니다.