Сумит Шарма, доцент кафедры химической и биомолекулярной инженерии Инженерно-технологического колледжа Русс Университета Огайо, недавно была награждена стипендией Национального научного фонда (NSF) для факультета раннего развития карьеры (CAREER) сроком на пять лет, грант в размере 511 902 долларов США. изучить адсорбционное поведение поверхностно-активных или мылоподобных молекул на металлических наночастицах.
Программа КАРЬЕРА присуждает самые престижные награды NSF для поддержки преподавателей, начинающих свою карьеру, которые продемонстрировали потенциал, чтобы служить академическим образцом для подражания в исследованиях и образовании, а также руководить достижением миссии своего отдела. Шарма работает в OHIO с 2015 года и недавно получил уведомление о том, что его заявка на вступление в должность была одобрена на осень 2021 года и далее.
«Премия NSF CAREER – важное признание на раннем этапе вашей академической карьеры», – сказал Шарма. «Это удивительное чувство быть среди исследователей в Соединенных Штатах, получивших премию CAREER. Это большая честь»
Премиальные средства помогут Шарме исследовать с помощью компьютерных моделей, как молекулы поверхностно-активного вещества могут упаковываться с высокой плотностью на поверхности металлических наночастиц.
Наночастицы примерно в 1000 раз меньше ширины человеческого волоса, объяснил Шарма. Из-за своего небольшого размера металлические наночастицы обладают совершенно разными оптическими, тепловыми и электрическими свойствами и поэтому нашли множество применений, в том числе в биоимиджинге, фототермической терапии и доставке лекарств. Кроме того, наночастицы используются для улучшения характеристик красок, а также для изготовления электрических схем нанометрового размера.
Молекулы поверхностно-активных веществ играют решающую роль в синтезе металлических наночастиц желаемой формы и размеров. Посредством синтеза на основе поверхностно-активных веществ можно формировать различные формы, такие как призмы, треугольники и цилиндры.
«Сейчас люди производят наночастицы разных форм с использованием поверхностно-активных веществ, но это просто метод проб и ошибок», – сказал Шарма. «Нет фундаментального понимания того, почему определенные поверхностно-активные вещества и условия раствора придают четко определенную форму. Если вы немного измените химический состав поверхностно-активного вещества или общий химический состав раствора, вы получите совсем другие результаты».
В зависимости от области применения может быть предпочтительна определенная форма этих наночастиц. Используя компьютерные модели, Шарма изучит, как разные поверхностно-активные вещества присоединяются к различным металлическим наночастицам, чтобы лучше понять процесс. Его цель – разработать теорию, объясняющую на фундаментальной основе, как одни поверхностно-активные вещества могут быть лучше других, когда требуется конкретный результат.
Шарма также планирует сотрудничать с местными средними школами в Аппалачах, штат Огайо, чтобы проводить образовательные мероприятия для учащихся, включая создание компьютерной игры на основе сценария, чтобы дать учащимся представление об инженерных решениях, принимаемых в химической промышленности. .
Он отметил, что установление отношений с местными школами будет мотивировать учащихся к изучению дисциплин STEM в OHIO. «Многие учащиеся средних и старших классов не знают, что такое STEM-образование в университете и какие существуют программы стипендий и стипендий. Как только вам скажут, как сделать следующий шаг, это уже не большая неизвестность – и студенты будут более мотивированы подавать заявление на получение образования в области STEM », – сказал Шарма.
В октябре прошлого года Шарма также получил грант в размере 450 000 долларов от NSF на совместное исследование, которое он ведет с целью определения молекул, способных ингибировать белок-белковые взаимодействия.
Источник: https://www.ohio.edu/