大分子科学与工程助理教授Svetlana Morozova专注于理解凝胶与表面相互作用时会发生什么

(这是关于2022年凯斯西储大学NSF职业奖获奖者的几个故事之一。)狗万客户端

狗万客户端Case Western Reserve大学科学家Svetlana Morozova的研究探索了聚合物凝胶的独特性质和可能性万博appmanbetx官网,已获得美国国家科学基金会(NSF)教师早期职业发展计划(Career)资助,以进一步研究它们如何与其他材料表面相互作用。

聚合物凝胶是由长链分子连接而成的三维网络。从隐形眼镜到婴儿纸尿裤,这些材料都被用于日常用品中——随着科学家们寻求更好的方法来开发用于医学和工程的凝胶,这一课题的研究也越来越多。万博appmanbetx官网

莫洛佐娃在凯斯西储大学的实验室研究这些凝胶的几个方面,包括它们在操作时的反应,以及它们如何与其他材料相互作用。国家科学基金会职业生涯奖——5年61万美元——将特别支持后者的研究。万博appmanbetx官网

“把这些凝胶想象成纳米尺度上的海绵,”凯斯工程学院大分子科学与工程助理教授莫洛佐娃说。“施加在海绵上的任何能量都可以真正改变这些材料的行为。这就是它们对许多研究人员如此有吸引力的原因。”万博appmanbetx官网

这项研究万博appmanbetx官网不仅限于人造聚合物凝胶,还包括天然凝胶,如人体内的角膜和结缔组织。

“这意味着还有很多应用,”她说。“这些应用包括隐形眼镜如何与眼睛表面反应,液体缝合线如何与皮肤表面反应,甚至是细胞繁殖时如何相互作用。”

凯斯工程学院Charles H. Phipps院长Venkataramanan“Ragu”Balakrishnan向Morozova表示祝贺。他说,美国国家科学基金会的奖项表明了她“创新的方法、清晰的愿景和她的工作产生持久积极影响的潜力”。

凯斯工程学院查尔斯·h·菲普斯院长Venkataramanan“Ragu”Balakrishnan的照片。
Venkataramanan“Ragu”Balakrishnan是凯斯工程学院Charles H. Phipps院长

职业生涯奖被认为是NSF最负盛名的奖项授予“有潜力在研究和教育方面成为学术榜样,并在其部门或组织的使命中领导进步”的初级教员。万博appmanbetx官网

Balakrishnan说,Morozova的研究体现了工万博appmanbetx官网程师的意义,因为她“发现了当今技术的缺点,并通过创造具有变革性知识潜力的革命性材料来解决这些差距,这些材料最终可能转化为先进的产品和更好的健康结果。”

Balakrishnan说:“这正是工程师应该做的事情:我们看到一些可以改进的东西,然后我们努力解决它,为了所有人的改善。”

到处都是聚合物我们

聚合物凝胶是聚合物的最新发展,聚合物分子是由单个单元的链相连而成的(称为单体),在地球上几乎随处可见。

这些聚合物自然存在于意大利面和土豆等淀粉中,存在于植物的纤维素中,存在于棉花和羊毛等织物中,或者存在于指甲和头发的角蛋白中。

因为分子可以交联来制造具有不同性质的材料——如密度、强度和弹性——它们特别具有延展性和耐用性。人造聚合物(人造丝、尼龙和聚乙烯等)在上个世纪的使用呈爆炸式增长。塑料水瓶、尼龙夹克、橡胶轮胎中都有它们的身影,现代生活的方方面面几乎都有它们的身影。

教育推广计划

NSF职业奖同样关注教育推广。她说,莫洛佐娃计划了一个由三部分组成的教育项目,以“促进当地对聚合物科学的认识和欣赏,这是克利夫兰地区的主要产业之一。”

她计划:

  • 与凯霍加社区学院(tric)一起创建一系列教育演示,以帮助中等教育的成年人学习科学概念,重点是聚合物科学和回收。
  • 在凯斯西储建立为期一周的年度研讨会,以教育和参与当地聚合物行业在这项研究中使用的新技术。
  • 通过“聚合物特使”项目指导克利夫兰市学区高中学生培养聚合物科学的新领导者,每年在约翰海高中的科学博览会上展示,并为本科生提供实验室体验。

莫洛佐娃说:“我们认为,让年轻人对聚合物科学感兴趣,并让每个人都知道这些材料是可持续的,这非常重要。”“我们认为这是一种可以扩大的东西。我们想让尽可能多的年轻人和成年人感兴趣。”


欲了解更多信息,请联系迈克·斯科特mike.scott@case.edu

本文最初发布于3月11日。

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