جشن پنج سالگی MIT.nano | اخبار MIT

فرصت بسیار زیادی برای نوآوری در مقیاس نانو وجود دارد تا جهان را به روش‌های مثبت متحول کند – ولادیمیر بولوویچ، مدیر MIT.nano در حالی که در آغاز اجلاس افتتاحیه نانو دو سؤال را برای شرکت کنندگان مطرح کرد، بیان کرد: «به کجا می‌رویم؟ و چیز بزرگ بعدی که می توانیم توسعه دهیم چیست؟»

بولوویچ، استاد فناوری های نوظهور فریبرز مسیح، به حضار بیش از 325 حضوری و 150 شرکت کننده مجازی که برای کاوش در این زمینه گرد هم آمده بودند، گفت: “پاسخ به آن هدف اصلی ما را نشان می دهد – و آن تغییر جهان است.” تحقیقات مرتبط با نانو در MIT و جشن پنجمین سالگرد MIT.nano.

بیش از یک دهه پیش، MIT پروژه عظیمی را برای بسیار کوچک آغاز کرد – ساخت یک مرکز پیشرفته برای پشتیبانی از تحقیقات در مقیاس نانو. ساخت MIT.nano در قلب پردیس MIT، فرآیندی در مقایسه با مونتاژ یک کشتی در یک بطری، در سال 2015 آغاز شد و تاسیسات در اکتبر 2018 راه اندازی شد.

پنج سال به جلو: MIT.nano در حال حاضر دارای نزدیک به 170 ابزار و ابزار است که به بیش از 1200 محقق آموزش دیده خدمت می کنند. این افراد از بیش از 300 آزمایشگاه تحقیقاتی اصلی می آیند که نماینده بیش از 50 بخش، آزمایشگاه و مرکز MIT هستند. این تسهیلات همچنین به کاربران خارجی از صنعت، سایر مؤسسات دانشگاهی و بیش از 130 شرکت نوپا و چند ملیتی خدمات ارائه می دهد.

بخشی از این اساتید و محققان به شرکای صنعتی و اعضای جامعه MIT پیوستند تا اولین اجلاس نانو را آغاز کنند که انتظار می‌رود به یک رویداد سالانه شاخص برای MIT.nano و کنسرسیوم صنعتی آن تبدیل شود. کنفرانس افتتاحیه که در 24 اکتبر برگزار شد، توسط برنامه ارتباط صنعتی MIT برگزار شد.

شش جلسه موضوعی پیشرفت‌های اخیر در علم و مهندسی کوانتوم، مواد، الکترونیک پیشرفته، انرژی، زیست‌شناسی و فناوری داده‌های همهجانبه را برجسته کردند. در اجلاس نانو، سرمایه‌گذاری‌های استارتاپی و نمایشگاهی هنری نیز برگزار شد.

ویدیوها را اینجا ببینید.

دیدن و دستکاری در مقیاس نانو – و فراتر از آن

فرانسیس راس، پروفسور TDK در علم و مهندسی مواد (DMSE) گفت: “ما باید راه های جدیدی برای ساخت نسل بعدی مواد ایجاد کنیم.” ما باید از میکروسکوپ الکترونی استفاده کنیم تا به ما کمک کند نه تنها بفهمیم ساختار پس از ساخته شدن چیست، بلکه چگونه به وجود آمده است. من فکر می کنم چند سال آینده در این قطعه از قلمرو نانو واقعا شگفت انگیز خواهد بود.

سخنرانان در جلسه “انقلاب مواد بعدی” به ریاست مدیر مشترک MIT.nano برای Characterization.nano و دانشیار در DMSE جیمز لوبو، مواردی را برجسته کردند که در آن میکروسکوپ پیشرفته بینش هایی را در مورد رفتار مواد کاربردی در مقیاس نانو ارائه می دهد. ، از ضد فروالکتریک گرفته تا فتوولتائیک های لایه نازک و مواد دو بعدی. آنها تصاویر و ویدئوهای جمع آوری شده با استفاده از ابزارهای مجموعه خصوصیات MIT.nano را به اشتراک گذاشتند که به طور خاص برای به حداقل رساندن تداخل مکانیکی-ارتعاشی و الکترومغناطیسی طراحی و ساخته شده بودند.

بعداً، در جلسه “زیست شناسی و سلامت انسان” به ریاست بوریس ماگاسانیک، پروفسور زیست شناسی، توماس شوارتز، زیست شناسان به بررسی مواد دانشمندان پرداختند و بر اهمیت محیط بسیار آرام و کم لرزش در Characterization.nano برای به دست آوردن تصاویر با وضوح بالا تاکید کردند. ساختارهای بیولوژیکی

“چرا MIT.nano برای ما مهم است؟” شوارتز پرسید. “یک عنصر مهم زیست شناسی، درک ساختار درشت مولکول های زیست شناسی است. ما می خواهیم به وضوح اتمی این ساختارها برسیم. CryoEM (میکروسکوپ الکترونی کرایو) یک روش عالی برای این است. برای فعال کردن انقلاب قطعنامه، ما باید این ابزارها را به MIT برسانیم. برای آن، MIT.nano فوق العاده بود.

سیشل ووس، پروفسور توسعه شغلی رابرت آ. سوانسون (1969) در علوم زندگی، تصاویر CryoEM را از کار آزمایشگاه خود به اشتراک گذاشت و پس از آن جوی دیویس، دانشیار زیست شناسی، در مورد پردازش تصویر صحبت کرد. هنگامی که از دیویس در مورد مرحله بعدی برای CryoEM پرسیده شد، دیویس گفت که بیشتر از همه در مورد توموگرافی درجا هیجان زده است و اشاره کرد که ابزارهای جدیدی در حال طراحی هستند که روند کار فشرده فعلی را بهبود می بخشد.

برای ترسیم آینده انرژی، استادیار شیمی Yogi Surendranath نیز از MIT.nano استفاده می‌کند تا ببیند در تحقیقات خود برای استفاده از برق تجدیدپذیر برای تبدیل دی اکسید کربن به سوخت، چه اتفاقی در مقیاس نانو می‌افتد.

Surendranath گفت: “MIT.nano نه تنها در تسهیل توانایی ما در ساخت نانوساختارها، بلکه در درک نانوساختارها از طریق قابلیت های تصویربرداری پیشرفته، نقش بسیار زیادی ایفا کرده است.” من بسیاری از آینده MIT.nano را حول این سوال می بینم که چگونه نانوساختارها تحت شرایط مرتبط با عملکردشان تکامل می یابند و تغییر می کنند. ابزارهای موجود در MIT.nano می‌توانند به ما در حل این مشکل کمک کنند.»

انتقال فناوری و محاسبات کوانتومی

جلسه «الکترونیک پیشرفته» به ریاست ژسوس دل آلامو، پروفسور دانر در دپارتمان مهندسی برق و علوم کامپیوتر (EECS)، شرکای صنعت و اعضای هیئت علمی MIT را برای یک میزگرد درباره آینده نیمه هادی ها و میکروالکترونیک گرد هم آورد. دل آلامو گفت: «تعالی در نوآوری کافی نیست، ما همچنین باید در انتقال این موارد به بازار عالی عمل کنیم. در این مورد، اعضای میزگرد در مورد تقویت ارتباط صنعت و دانشگاه و همچنین اهمیت محیط های تحقیقاتی مشترک و دسترسی به امکانات پیشرفته مانند MIT.nano برای رونق این محیط ها صحبت کردند.

این جلسه پس از یک نمایشگاه استارت آپی برگزار شد که در آن یازده شرکت START.nano فناوری های خود را در زمینه سلامت، انرژی، آب و هوا و واقعیت مجازی و سایر موضوعات ارائه کردند. START.nanoشتاب‌دهنده فناوری سخت MIT.nano، امکان استفاده از امکانات MIT.nano را با نرخ تخفیف و دسترسی به اکوسیستم راه‌اندازی MIT در اختیار شرکت‌کنندگان قرار می‌دهد. هدف این برنامه تسهیل انتقال استارت‌آپ‌های با فناوری سخت از آزمایشگاه به بازار است، و از «دره‌های مرگ» معمولی جان سالم به در می‌برد که از ایده به نمونه اولیه و افزایش مقیاس می‌روند.

وقتی از استاد فیزیک آرام هارو در جلسه “علوم و مهندسی کوانتومی” در مورد وضعیت محاسبات کوانتومی پرسیده شد، پاسخ خود را به این چالش های استارت آپی بیان کرد. “دره های زیادی برای عبور وجود دارد – دره های فنی و سپس دره های تجاری.” او در مورد مقیاس بندی کیوبیت های ابررسانا و کیوبیت های ساخته شده از یون های به دام افتاده معلق و نیاز به معماری های مقیاس پذیرتر صحبت کرد که به گفته او ما مواد لازم برای آن را داریم، اما کنار هم قرار دادن همه چیز بسیار چالش برانگیز است.

در طول جلسه، ویلیام اولیور، استاد فیزیک و هنری الیس وارن (1894) پروفسور مهندسی برق و علوم کامپیوتر، از اعضای میزگرد پرسیدند که چگونه MIT.nano می‌تواند به چالش‌های مونتاژ و مقیاس‌پذیری در علم کوانتومی رسیدگی کند.

کوین اوبراین، یکی از همکاران، پاسخ داد: «برای استفاده از قدرت دانش‌آموزان برای نوآوری، واقعاً باید به آن‌ها اجازه دهید دست‌هایشان را کثیف کنند، چیزهای جدید را امتحان کنند، همه ایده‌های دیوانه‌وارشان را امتحان کنند، قبل از اینکه این کار وارد یک فرآیند در سطح ریخته‌گری شود». استاد در EECS این همان چیزی است که گروه من در MIT.nano روی آن کار کرده است و این پردازنده‌های کوانتومی ابررسانا را با استفاده از تکنیک‌های ساخت پیشرفته در MIT.nano ساخته است.

اتصال دیجیتال به فیزیکی

داگلاس کارلسون، معاون ارشد فناوری MACOM، در تأملات خود در مورد صنعت نیمه هادی ها، بر اتصال دنیای دیجیتال به کاربردهای دنیای واقعی تأکید کرد. بعداً، در جلسه “فناوری داده همهجانبه”، برایان آنتونی، معاون مدیر MIT.nano توضیح داد که چگونه محققان در آزمایشگاه غوطه وری MIT.nano دقیقاً این کار را انجام می دهند.

آنتونی، دانشمند پژوهشی اصلی در مهندسی مکانیک، گفت: «ما در مورد کاری که انسان را بین سخت افزار، داده و تجربه غوطه ور می کند، فکر می کنیم و تسهیل می کنیم. او در مورد استفاده از قابلیت‌های آزمایشگاه غوطه‌وری برای اعمال فناوری‌های همهجانبه در حوزه‌های مختلف از جمله سلامت، ورزش، عملکرد، تولید و آموزش صحبت کرد. سخنرانان در این جلسه به بیان مثال های خاص در زمینه سخت افزار، سلامت کودکان و اپرا پرداختند.

آنتونی این ستون سوم MIT.nano را به فاب و امکانات شناسایی وصل کرد و نشان داد که چگونه آزمایشگاه غوطه‌وری از کارهای انجام شده در سایر بخش‌های ساختمان پشتیبانی می‌کند. او گفت که نقطه قوت آزمایشگاه غوطه وری این است که کارهای جدیدی را که در داخل MIT.nano توسعه می‌یابند و آن را به مقیاس انسانی ارتقا می‌دهد تا درباره کاربردها و کاربردها فکر کند.

آثار هنری که از نظر علمی الهام گرفته شده اند

نشست نانو با پذیرایی در MIT.nano به پایان رسید که مهمانان می‌توانستند تأسیسات را کاوش کنند و از پنجره‌های اتاق تمیز، جایی که کاربران فعالانه در حال انجام تحقیقات بودند، نگاه کنند. شرکت‌کنندگان تشویق شدند تا از نمایشگاهی در گالری‌های طبقه اول و دوم MIT.nano بازدید کنند که شامل آثار دانشجویان برنامه MIT در هنر، فرهنگ و فناوری (ACT) است که از مجموعه ابزارها و محیط‌های MIT.nano به عنوان الهام‌بخش استفاده می‌کنند. برای هنر

در سخنان پایانی خود، Bulović در مورد جامعه افرادی که MIT.nano را در حال اجرا نگه می دارند و از ابزارها برای پیشبرد تحقیقات خود استفاده می کنند، منعکس کرد. «امروز ما از تأسیسات و همه کارهایی که در پنج سال گذشته برای رساندن آن به جایگاه امروزی انجام شده است، جشن می‌گیریم. نه تنها به عنوان یک فضا، بلکه به عنوان بخشی ضروری از مأموریت MIT در تحقیق، نوآوری و آموزش عمل می کند. من امیدوارم که همه ما امروز در اینجا قدردانی و تحسین عمیقی را برای کسانی که سفر به عصر نانو را پیش می‌برند از بین ببریم.»