404 Karen Gleason访谈 - Materials Views 中国

Karen Gleason访谈

麻省理工(MIT)工程学院副院长Karen Gleason教授成功地研制出用于爆炸物检测的便携式探测仪,Materials Views的Lisa Wylie对她进行了采访,以了解有关她的研究领域的更多信息。

MV:请问你是否一直向往成为一名科学家,或者你是否曾认为自己会走上不同的职业道路呢?

KG:在七年级的时候,老师要求班里的每位同学在整个学年内完成一项独立的科学研究项目。从那时开始,我就完全沉迷于科学研究当中了。那时候我最喜欢的读物是Isaac Asimov的科普文集。

MV:在选择职业的时候,你选择学术界而非工业界的动机是什么?

KG:可以自由地选择攻克哪些科学难题和有机会与有才华的学生共事是主要的动力。这两个因素对于我来说同等重要。

MV:是什么让你对材料科学,更具体来说对化学气相沉积过程产生兴趣?

KG:我的博士阶段研究始于早期能源危机时期,我有幸参与研究由化学气相沉积制备的非晶硅太阳能电池。这项研究融合了化学合成、 波谱、材料、反应器工程和器件物理学。这些不同学科的知识组成了一个难以解决的七巧板谜题。比如,对于吸附在表面上的分子如何影响直径几米的反应器的设计和商业活力的基础了解是很有价值的。

MV:你目前的研究兴趣有哪些?

KG:我的研究小组目前的课题是在分子水平设计反应迅速且具有电活性的化学气相沉积聚合物,并将它们整合到光电子、MEMS器件、传感器、膜和医疗设备上。在半导体工业中,化学气相沉积是制造高纯度无机材料的标准方法。与有机物完全兼容的工艺可以提供一些新的性能,如化学专一性、生物相容性以及厚度变化的分层或对外部环境做出反应的特性。我们正在探索化学气相沉积过程是否可以对复杂的几何构型进行涂层,以便制备纳米级植入性传感器并将器件直接沉积到纤维基片如纸张和纺织品上。

MV:工作当中,你最喜欢的是什么?

KG:从我成为教授的第一天起,与我的研究生们一起讨论科研想法一直是我工作当中最棒的一部分。

MV:你发现的最酷的事情是什么?

KG:意外的结果总是最棒的结果。大约15年前,我们设定了一项非常基础性的科研目标,那就是证明一个长久以来的假设:聚合物膜沉积需要离子和中子的存在。我们设计了一个反应器,可以控制它只产生中子,我们期待的结果是观察不到沉积形成。而事实上,膜沉积很快形成,而且比离子存在时的质量要高。这一基础性的发现导致了两项商业应用和石油管道中的更多应用。

MV:你认为目前科学家们面临的最大挑战是什么?

KG:资金资助机制和职务晋升过程为热门课题的研究和努力快速发表文章带来了巨大的压力。但是,突破会来自于意外的研究领域,对它们进行彻底的探究可能需要细致地考虑前期工作、试验和分析,这些都需要时间。为了使科学家拥有更大的影响,在进行第一次试验前,要更细致地考虑影响采用技术的社会和商业因素。

MV:最后,你认为未来十年内材料科学领域的发展方向是什么?

KG:过去,简单地合成并表征一项新材料对于发表高影响因子的文章来说通常已经足够了。今天,则需要原型应用。未来,对更高水平的原型—系统整合以及这些系统的终端用户的输出的需求可能会推动材料科学的研究方向。另外,随着计算和多尺度建模方法的不断进步,我们期待定性方法与材料合成、性能优化、器件制备和系统设计会有更深的融合。

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