Стажеры на переднем крае новых технологий

Предыдущее изображение Следующее изображение

Этим летом стажеры Лаборатории исследования материалов Массачусетского технологического института (MRL) решали широкий спектр задач, работая с материалами от мягких, как шелк, до твердых, как железо, и при температурах от таких низких, как температура жидкого гелия (-452,47 градусов по Фаренгейту), до таких высоких, как у расплавленной меди (1984 F).

Летние ученые и другие стажеры участвовали в кампусе Массачусетского технологического института через Центр исследований материалов и инженерии MRL при поддержке Национального научного фонда, Академии фотоники AIM, Коллегиума MRL и программы Guided Academic Industry Network (GAIN).

Детекторы среднего инфракрасного диапазона

Саймон Эгнер из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн изготовил образцы теллурида свинца и олова для обнаружения среднего инфракрасного света на длинах волн от 4 до 7 микрон для интегрированных фотонных приложений. Эгнер измерил несколько свойств материалов образцов, включая концентрацию и подвижность электронов. «Недавно мы придумали, как добавить оксид свинца, чтобы попытаться уменьшить количество шума, которое мы получаем при распознавании света нашими детекторами», — говорит Эгнер.

Теллурид свинца и олова представляет собой сплав теллурида свинца и теллурида олова, объясняет Питер Су, аспирант материаловедения и инженерии в лаборатории главного научного сотрудника Лаборатории исследования материалов Массачусетского технологического института Анурадхи Агарвал. «Если в вашем материале уже присутствует много несущих, вы получаете много дополнительного шума, много фонового сигнала, выше которого действительно трудно обнаружить новые несущие, генерируемые светом, падающим на ваш материал», — говорит Су. «Мы пытаемся снизить уровень шума, снижая концентрацию носителей, и пытаемся сделать это, добавляя оксид свинца в этот сплав».

Тонкие пленки для фотоники

Летний исследователь Элвин Чанг из Университета штата Орегон создал тонкие халькогенидные пленки с нелинейными свойствами для фотоники. Он работал с постдоком Сэмюэлем Серной в лаборатории доцента кафедры материаловедения и инженерии Хуэджуна Ху. Чанг варьировал толщину двух разных композиций: одной из германия, сурьмы и серы (GSS), а другой из германия, сурьмы и селена (GSSE), создавая градиент или соотношение между ними по длине пленки.

«GSS и GSSE имеют разные преимущества и недостатки», — объясняет Чанг. «Мы надеемся, что, объединив их в одном фильме, мы сможем как бы оптимизировать их преимущества и недостатки, чтобы они дополняли друг друга».

Эти материалы, известные как халькогенидные стекла, можно использовать для инфракрасного зондирования и визуализации. Любой, кто хочет узнать больше о работе Чанга, может посмотреть это видео.

Нанокомпозитная сборка

Профессор химии и биотехнологии Общественного колледжа Роксбери Кимберли Штиглиц и студент Общественного колледжа Роксбери Кредорич Джозеф работали в лаборатории доцента кафедры материаловедения и инженерии Роберта Дж. Макфарлейна. Лаборатория Макфарлейна прививает ДНК к наночастицам, что позволяет точно контролировать самосборку молекулярных структур. Лаборатория также создает новый класс химических строительных блоков, которые она называет нанокомпозитными тектонами или НКТ, которые открывают новые возможности для самостоятельной сборки композитных материалов.

Джозеф изучил многоэтапный процесс создания самособирающихся агрегатов ДНК-наночастиц и использовал подготовленные им агрегаты для изучения стабильности агрегатов при воздействии различных химических веществ. Штиглиц создал НКТ, состоящие из кластеров наночастиц золота с присоединенными полимерами, и исследовал их поведение при плавлении в растворах полимеров. «На самом деле это наночастицы, связанные друг с другом посредством сетей водородных связей», — объясняет Штиглиц.

Укрепление аэрокосмических композитов