Het Georgia Institute of Technology heeft een U.S. Air Force Centre of Excellence gekregen voor het ontwerpen van nanostructuren voor het oogsten van energie en adaptieve materialen, en om hulpmiddelen te ontwikkelen om kritieke cognitieve processen van de moderne oorlogsjager te optimaliseren.

Het centrum van $ 10,5 miljoen, bekend als het Bio-nano-enabled Inorganic/Organic Nanostructures and Improved Cognition (BIONIC) centrum, wordt geleid door Vladimir Tsukruk en Kenneth Sandhage, professoren aan de Georgia Tech's School of Materials Science and Engineering.

"Geavanceerde materialen zijn een belangrijk gebied voor de luchtmacht, aangezien het landschap van materiaalwetenschap snel verandert en bio-nanomaterialen klassen van doordringende materialen zijn die unieke mogelijkheden vertonen en het potentieel hebben om aan de behoeften van de luchtmacht te voldoen, " legde Rajesh Naik uit, een wetenschapper in het Materials and Manufacturing Directorate van het US Air Force Research Laboratory (AFRL). "In aanvulling, Er zijn verbeterde cognitie-instrumenten nodig om het cognitieve vermogen van de oorlogsjager te beoordelen, aangezien we meer vragen van onze menselijke operators in de meest veeleisende omgevingen."

Het BIONIC-centrum omvat een groep kernleden van zes afdelingen binnen de Georgia Tech Colleges of Sciences and Engineering, een onderzoeker aan de Ohio State University, en wetenschappers en ingenieurs bij AFRL. Lockheed Martin Aeronautics Company is ook een industriële medewerker.

Financiering voor het Centre of Excellence wordt verstrekt door het Directoraat Materialen en Productie en het Directoraat Menselijke Effectiviteit van AFRL, het US Air Force Office of Scientific Research en Georgia Tech. De eerste prijs is voor drie jaar, met de mogelijkheid van een extra verlenging van twee jaar.

"Georgia Tech werd gekozen om dit Centre of Excellence te leiden vanwege zijn investering in infrastructuurontwikkeling, inclusief nieuwe faciliteiten en instrumentatie; de werving van hooggekwalificeerde docenten en studenten; en de nadruk op bio-nanotechnologie en cognitieve wetenschappen, " zei Morley Stone, hoofdwetenschapper van de Human Performance Wing van AFRL's Human Effectiveness Directorate.

Er zijn drie belangrijke onderzoekslijnen, interdisciplinaire onderzoeksgroepen genoemd, binnen het BIONIC-centrum. Elke groep bevat verschillende medewerkers van AFRL's Materials and Manufacturing Directorate of Human Effectiveness Directorate.

Voor de eerste stoot, die wordt geleid door Sandhage, onderzoekers ontwerpen, fabriceren, karakteriseren en modelleren van de prestaties van anorganische/organische nanocomposieten voor efficiënte, apparaten voor het oogsten van energie op afstand, zoals fotovoltaïsche energie en batterijen.

"De Amerikaanse luchtmacht maakt gebruik van autonome drones die ze voor langere tijd zouden willen gebruiken, " verklaarde mededirecteur Sandhage, die het B. Mifflin Hood-hoogleraarschap bekleedt aan de School of Materials Science and Engineering en een adjunct-positie in de School of Chemistry and Biochemistry. "Om dat te doen, ze hebben een kosteneffectieve energiebron nodig die gedurende langere tijd efficiënt kan presteren, terwijl het ook hoge stroompulsen levert wanneer dat nodig is."

Tsukruk leidt de tweede interdisciplinaire onderzoeksgroep, die gericht is op het ontwerpen, fabriceren, karakteriseren en simuleren van de prestaties van anorganische/organische nanocomposieten voor afstembare, adaptieve materialen.

"Wanneer deze adaptieve materialen worden blootgesteld aan warmte of licht of beide, ze zullen hun eigenschappen veranderen op manieren die nuttig zijn voor het detecteren of veranderen van oppervlakken, " zei mededirecteur Tsukruk, die ook een gezamenlijke aanstelling heeft in Georgia Tech's School of Polymer, Textiel- en vezeltechniek.

De derde stuwkracht wordt geleid door Michelle LaPlaca, een universitair hoofddocent bij de Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering aan Georgia Tech en Emory University. LaPlaca en haar team zijn van plan hulpmiddelen en beoordelingsmethoden te ontwikkelen om kritieke cognitieve processen van de moderne oorlogsjager te optimaliseren.

"analisten van de Amerikaanse luchtmacht moeten urenlang aandachtig blijven voor computers en bedieningselementen, dus we proberen een moleculaire signatuur van cognitie te vinden die gevoelig is voor veranderingen in stressniveaus en deze moleculen te correleren met functionele hersenkaarten met behulp van magnetische resonantie beeldvormingstechnieken, " zei LaPlaca. "We willen leren over de fysiologische reactie van een oorlogsvechter op verschillende situaties en deze informatie gebruiken om de training en de effectiviteit van het werk te optimaliseren."

Naast de onderzoeksdoelstellingen, een ander doel van het Centre of Excellence is om stimulerend gezamenlijk onderzoek te doen dat studenten motiveert om te overwegen om bij AFRL te gaan werken.

"Bij Georgia Tech, we hebben een geschiedenis van het sturen van uitstekende alumni om bij AFRL te werken, waaronder drie van onze recente Ph.D. afgestudeerden. als studenten, ze konden samenwerken met onderzoekers van AFRL en langere tijd in de AFRL-faciliteiten doorbrengen, die hun ogen opende voor de opwindende kansen en dynamische onderzoeksatmosfeer van AFRL, ' zei Sandhage.

Andere kernleden van het Centrum zijn Regents' Professor Mostafa El-Sayed, professor Seth Marder en assistent-professor Nils Kroger van de Georgia Tech School of Chemistry and Biochemistry; professor Bernard Kippelen van de Georgia Tech School of Electrical and Computer Engineering; Shella Keilholz, een assistent-professor in de Coulter Department of Biomedical Engineering; Erik Schumacher, een assistent-professor aan de Georgia Tech School of Psychology; en Hamish Fraser, een professor in de afdeling Materials Science and Engineering aan de Ohio State University.

Al volgend jaar worden onderzoekers aan deze kerngroep toegevoegd, wanneer het centrum startbeurzen begint toe te kennen aan Georgia Tech-faculteitsleden.

"Het doel van dit seed-subsidieprogramma is om nieuwe connecties te leggen met getalenteerde Georgia Tech-faculteitsleden die kunnen resulteren in langdurige relaties en vruchtbare samenwerkingen met de Amerikaanse luchtmacht, ’ voegde Sandhage eraan toe.

Bron:Georgia Institute of Technology