Il Georgia Institute of Technology è stato insignito del Centro di eccellenza dell'aeronautica statunitense per la progettazione di nanostrutture per la raccolta di energia e materiali adattivi, e sviluppare strumenti per ottimizzare i processi cognitivi critici del moderno combattente di guerra.

Il Centro da 10,5 milioni di dollari, noto come centro Bio-nano-enabled Inorganic/Organic Nanostructures and Improved Cognition (BIONIC), è guidato da Vladimir Tsukruk e Kenneth Sandhage, professori della School of Materials Science and Engineering della Georgia Tech.

"I materiali avanzati sono un'area di importanza per l'Air Force poiché il panorama della scienza dei materiali sta cambiando rapidamente e i bio-nano-materiali sono classi di materiali pervasivi che mostrano capacità uniche e hanno il potenziale per soddisfare le esigenze dell'Air Force, " ha spiegato Rajesh Naik, uno scienziato della direzione dei materiali e della produzione del laboratorio di ricerca dell'aeronautica statunitense (AFRL). "Inoltre, sono necessari strumenti cognitivi migliorati per valutare le capacità cognitive del combattente, poiché chiediamo di più ai nostri operatori umani negli ambienti più impegnativi".

Il centro BIONIC comprende un gruppo di membri principali di sei dipartimenti all'interno dei Georgia Tech College of Sciences and Engineering, un ricercatore presso la Ohio State University, e scienziati e ingegneri di AFRL. Lockheed Martin Aeronautics Company è anche un collaboratore industriale.

I finanziamenti per il Centro di eccellenza sono forniti dalla Direzione dei materiali e della produzione e dalla Direzione dell'efficacia umana di AFRL, l'Ufficio per la ricerca scientifica dell'aeronautica statunitense e la Georgia Tech. Il premio iniziale è per tre anni, con possibilità di ulteriore proroga di due anni.

"Georgia Tech è stata scelta per guidare questo Centro di Eccellenza per via dei suoi investimenti nello sviluppo delle infrastrutture, comprese nuove strutture e strumentazioni; il suo reclutamento di docenti e studenti di alto livello; e la sua enfasi nella bio-nanotecnologia e nelle scienze cognitive, " disse Morley Stone, capo scienziato dell'ala delle prestazioni umane della direzione dell'efficacia umana dell'AFRL.

Ci sono tre principali spinte di ricerca, chiamati gruppi di ricerca interdisciplinari, all'interno del centro BIONIC. Ogni gruppo contiene diversi collaboratori della direzione dei materiali e della produzione di AFRL o della direzione dell'efficacia umana.

Per la prima spinta, che è guidato da Sandhage, i ricercatori stanno progettando, fabbricare, caratterizzando e modellando le prestazioni di nanocompositi inorganici/organici per un efficiente, dispositivi di raccolta dell'energia a distanza, come il fotovoltaico e le batterie.

"L'aeronautica americana utilizza droni autonomi che vorrebbe far funzionare per periodi di tempo più lunghi, " ha spiegato il co-direttore Sandhage, che detiene la cattedra di B. Mifflin Hood presso la School of Materials Science and Engineering e una posizione aggiuntiva presso la School of Chemistry and Biochemistry. "Fare quello, hanno bisogno di una fonte di energia conveniente che possa funzionare in modo efficiente per lunghi periodi di tempo, fornendo anche alti impulsi di potenza quando necessario."

Tsukruk è a capo del secondo gruppo di ricerca interdisciplinare, che si concentra sulla progettazione, fabbricare, caratterizzando e simulando le prestazioni di nanocompositi inorganici/organici per sintonizzabili, materiali adattivi.

"Quando questi materiali adattivi sono esposti al calore o alla luce o a entrambi, cambieranno le loro proprietà in modi che saranno utili per rilevare o trasformare le superfici, " ha detto il co-direttore Tsukruk, che detiene anche un incarico congiunto presso la School of Polymer della Georgia Tech, Ingegneria tessile e delle fibre.

La terza spinta è guidata da Michelle LaPlaca, professore associato presso il dipartimento di ingegneria biomedica di Wallace H. Coulter presso la Georgia Tech e la Emory University. LaPlaca e il suo team hanno in programma di sviluppare strumenti e metodi di valutazione per ottimizzare i processi cognitivi critici del moderno combattente di guerra.

"Gli analisti dell'aeronautica americana devono rimanere attenti ai computer e ai controlli per ore alla volta, quindi miriamo a trovare una firma molecolare della cognizione che sia sensibile ai cambiamenti nei livelli di stress e correlare queste molecole con mappe cerebrali funzionali usando tecniche di risonanza magnetica, " ha detto LaPlaca. "Vogliamo conoscere la risposta fisiologica di un combattente di guerra a diverse situazioni e utilizzare queste informazioni per ottimizzare l'allenamento e l'efficacia del lavoro".

Oltre ai suoi obiettivi di ricerca, un altro obiettivo per il Centro di eccellenza è condurre una ricerca collaborativa stimolante che motiverà gli studenti a considerare di lavorare in AFRL.

"A Georgia Tech, abbiamo avuto una storia di invio di ex studenti eccezionali a lavorare presso AFRL, inclusi tre del nostro recente dottorato di ricerca. laureati. Come studenti, hanno potuto collaborare con i ricercatori dell'AFRL e trascorrere lunghi periodi di tempo presso le strutture dell'AFRL, che ha aperto loro gli occhi sulle entusiasmanti opportunità di AFRL e sull'atmosfera dinamica di ricerca, "disse Sandage.

Altri membri principali del Centro includono il professor Mostafa El-Sayed dei reggenti, il professor Seth Marder e l'assistente professore Nils Kroger della Georgia Tech School of Chemistry and Biochemistry; il professor Bernard Kippelen della Georgia Tech School of Electrical and Computer Engineering; Shella Keilholz, un assistente professore presso il Dipartimento Coulter di Ingegneria Biomedica; Eric Schumacher, un assistente professore presso la Georgia Tech School of Psychology; e Hamish Fraser, un professore nel Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso la Ohio State University.

I ricercatori verranno aggiunti a questo nucleo centrale già il prossimo anno, quando il Centro inizia ad assegnare sovvenzioni iniziali ai membri della facoltà della Georgia Tech.

"L'obiettivo di questo programma di sovvenzioni iniziali è stabilire nuove connessioni con talentuosi membri della facoltà della Georgia Tech che possano tradursi in relazioni a lungo termine e fruttuose collaborazioni con l'aeronautica statunitense, "aggiunse Sandage.

Fonte:Georgia Institute of Technology