Martin Z. Bazant
Мартин Зденек Базант | |
|---|---|
 | |
| Национальность | Американский |
| Род занятий | Инженер-химик , математик , физик и академик. |
| Награды | Премия Александра Кузнецова в области теоретической электрохимии ( ИСЭ ) Премия Андреаса Акривоса в области химического машиностроения ( AIChE ) |
| Академическое образование | |
| Альма-матер | Университет Аризоны (бакалавр, магистр) Гарвардский университет (доктор философии, постдок) |
| Диссертация | Межатомные силы в ковалентных твердых телах (1997) |
| Докторантура | Эфтимиос Каширас |
| Академическая работа | |
| Дисциплина | электрохимия , электрокинетика , явления переноса , прикладная математика , МООК |
| Учреждения | Массачусетский технологический институт Сен-Гобен Литос |
Мартин Зденек Базант — американский инженер-химик , математик , физик и академик. Он профессор химической инженерии и математики Э.Г. Рооса (1944) в Массачусетском технологическом институте (MIT). [ 1 ] С 2016 по 2020 год занимал должность исполнительного директора кафедры химического машиностроения. [ 2 ]
Базант получил широкое признание за преподавание и исследования в области электрохимии , электрокинетики , явлений переноса и прикладной математики . Он был избран президентом Международного общества электрокинетики. [ 3 ] и член Американского физического общества , [ 4 ] Международное общество электрохимии , [ 5 ] и Королевское химическое общество . Он также является главным научным консультантом Saint -Gobain Research North America, а также главным научным сотрудником и соучредителем Lithios.
Образование
[ редактировать ]Базант получил степень бакалавра математики и физики в 1992 году и степень магистра прикладной математики в 1993 году в Университете Аризоны . Впоследствии он провел исследования в области физики для получения докторской степени. в Гарвардском университете под руководством Э. Кашираса и окончил его в 1997 году. Его диссертация называлась « Межатомные силы в ковалентных твердых телах» . [ 6 ] Затем он провел год в Гарварде в качестве постдокторанта в области инженерных и прикладных наук под руководством Говарда А. Стоуна . [ 7 ]
Карьера
[ редактировать ]Базант начал свою академическую карьеру в 1998 году в качестве преподавателя прикладной математики в Массачусетском технологическом институте. В 2000 году он был назначен доцентом кафедры математики, а в 2003 году получил звание доцента . [ 8 ] Он поступил на факультет химического машиностроения в 2009 году и построил экспериментальную лабораторию в дополнение к своим теоретическим исследованиям. В 2012 году ему было присвоено звание профессора, а в 2015 году он был назначен первым профессором кафедры химической инженерии Эдвина Г. Рооса (1944). [ 9 ] Он занимал должности приглашенного преподавателя в качестве кафедры наук в Париже в ESPCI (2001, 2007–2008 гг.) и в качестве председателя проекта глобального климата и энергетики в Стэнфордском университете (2015–2016 гг.).
Базант был исполнительным директором кафедры химического машиностроения Массачусетского технологического института с 2016 по 2020 год, а затем создал новую должность специалиста по цифровому обучению. Он был соучредителем нескольких исследовательских центров и является директором D3BATT: проектирование перезаряжаемых батарей на основе данных. [ 10 ] и Центра устойчивого развития аккумуляторов. [ 11 ]
После организации 13-го Международного симпозиума по электрокинетике (ELKIN) в 2019 году, [ 12 ] он стал соучредителем Международного общества электрокинетики и стал его первым президентом. [ 13 ] С 2011 по 2021 год он работал заместителем редактора журнала SIAM Journal по прикладной математике. С 2008 года он консультировал Saint-Gobain Research North America по керамике и пластмассам, а в 2013 году стал главным научным консультантом.
Базант стал соучредителем двух стартапов MIT: ICEO в 2005 году, которая разработала электроосмотические микрофлюидные устройства с индуцированным зарядом, и Lithios в 2022 году, занимающейся электрохимической экстракцией лития .
Обучение
[ редактировать ]Базант создал множество открытых образовательных ресурсов , в том числе OpenCourseWare for Random Walks и Diffusion. [ 14 ] и электрохимические энергетические системы . [ 15 ] Он наиболее известен своими продвинутыми массовыми открытыми онлайн-курсами (МООК), в частности 10,50-кратным анализом транспортных явлений . [ 2 ] была запущена Часть 1: Математические методы В 2018 году на MITx и edX , а в 2021 году последовала Часть 2: Приложения. За 10,50x он был удостоен премии MITx за преподавание и обучение в МООК. [ 16 ] В первый год пандемии COVID-19 Базант создал MOOC 10.S95x «Физика передачи COVID-19», чтобы преподавать науку о передаче вируса воздушно-капельным путем и пропагандировать основанные на физике рекомендации по безопасности. [ 17 ]
Исследовать
[ редактировать ]Базант является автором более 300 публикаций. [ 18 ] [ 19 ] Его исследования охватывают области электрохимии , электрокинетики , гидродинамики и явлений переноса в химической технологии , прикладной математики и теоретической физики . Он добился успехов в области хранения энергии , очистки воды , микрофлюидики и нанотехнологий и имеет множество патентов.
В электрохимии Базант наиболее известен благодаря теории электрохимической кинетики, основанной на неравновесной термодинамике , и связанным с ней моделям фазового поля литий -ионных батарей . [ 20 ] Выразив сверхпотенциал и ионную активность через функциональные производные , свободной энергии Гиббса он обобщил уравнение Батлера-Фольмера и и Маркуса теорию переноса электрона сформулировал единую квантовую теорию кинетики связанного ионно-электронного переноса (CIET). [ 21 ] Предсказания теории включают интеркаляционные волны , спинодальный распад и контроль фазового разделения с помощью электроавтокатализа . [ 22 ] например, в фосфате лития-железа (LFP). [ 23 ] [ 24 ] используются в компьютерном моделировании батарей . Его модели [ 25 ]
В электрокинетике Базант известен разработкой моделей двойного электрического слоя и различных нелинейных электрокинетических явлений . Он проанализировал ионную релаксацию в ответ на большие импульсы напряжения. [ 26 ] что привело к первой теории емкостной деионизации . [ 27 ] Его исследование представило «электросмос с индуцированным зарядом». [ 28 ] и выпускал новые модели, [ 29 ] такие как уравнение Базанта-Стори-Корнышева (BSK), которое описывает чрезмерное экранирование в ионных жидкостях. [ 30 ] и сцепление цемента . [ 31 ]
В прикладной математике Базант распространил конформное отображение на класс негармонических функций : [ 32 ] генерализованная диффузионно-ограниченная агрегация , [ 33 ] и обнаружил точные решения уравнений Навье-Стокса , некоторые из которых имеют устойчивую вихревую структуру. [ 34 ] и другие, связанные с Пуазейля и Куэтта . потоками [ 35 ] Он был пионером в использовании согласованных асимптотических разложений в электрохимической технике . [ 26 ] Он также разработал алгоритмы для «изучения физики по изображениям». [ 36 ] например, кинетика гетерогенной реакции по данным рентгеновской микроскопии . [ 23 ]
Во время пандемии COVID-19 компания Bazant разработала руководство по безопасности для ограничения передачи воздушно-капельным путем внутри помещений . [ 37 ] помимо произвольного социального дистанцирования. Руководство было популяризировано онлайн-приложением и МООК. [ 17 ] и используется в средствах управления здоровыми зданиями.
Награды и почести
[ редактировать ]- 2015 – Премия Александра Кузнецова в области теоретической электрохимии, ИМЭ. [ 38 ]
- 2015 – научный сотрудник Амара Г. Бозе, Массачусетский технологический институт [ 39 ]
- 2018 – Премия Андреаса Акривоса в области химического машиностроения, AIChE [ 40 ]
- 2019 – Премия MITx за преподавание и обучение в МООК [ 16 ]
Избранные статьи
[ редактировать ]- Базант М.З., Торнтон К. и Аждари А. (2004). Динамика диффузного заряда в электрохимических системах. Физический обзор Е , 70(2), 021506.
- Базант, МЗ (2004). Конформное отображение некоторых негармонических функций теории переноса. Труды Лондонского королевского общества. Серия А , 460(2045), 1433–1452.
- Базант М.З., Килич М.С., Стори Б.Д. и Аждари А. (2009). К пониманию электрокинетики наведенного заряда при больших приложенных напряжениях в концентрированных растворах. Достижения в области коллоидной и интерфейсной науки , 152 (1-2), 48–88.
- Базант М.З., Стори Б.Д., Корнышев А.А. (2011). Двойной слой в ионных жидкостях: чрезмерное просеивание против скученности. Письма о физической экспертизе , 106(4), 046102.
- Базант, МЗ (2013). Теория химической кинетики и переноса заряда на основе неравновесной термодинамики. Отчеты о химических исследованиях , 46 (5), 1144–1160.
- Базант, МЗ (2017). Термодинамическая стабильность открытых систем и контроль разделения фаз методом электроавтокатализа. Фарадеевские дискуссии , 199, 423–463.
- Базант, М.З., и Буш, Дж.В. (2021). Руководство по ограничению воздушно-капельной передачи COVID-19 в помещении. Труды Национальной академии наук , 118(17), e2018995118.
- Базант, МЗ (2023). Единая квантовая теория электрохимической кинетики методом связанного ионно-электронного переноса. Фарадей Обсудить , 2023, 246, 60–124.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Мартин Базант назвал первого профессора Э. Г. Рооса (1944)» . Новости Массачусетского технологического института | Массачусетский технологический институт . 11 мая 2016 г.
- ^ Jump up to: а б «MIT Chemical Engineering представляет новый MOOC «Анализ транспортных явлений II: Приложения (10.50.2x) – MIT Chemical Engineering» .
- ^ Коммуникации, Инженерное бюро Grainger по маркетингу и. «Базант представляет новые исследования в области передачи болезней в помещении» . mechse.illinois.edu .
- ^ «Четверо из Массачусетского технологического института названы стипендиатами Американского физического общества в 2018 году» . Новости Массачусетского технологического института | Массачусетский технологический институт . 17 октября 2018 г.
- ^ «Международное общество электрохимии» . www.ise-online.org .
- ^ «Докторская диссертация Мартина Базанта, Межатомные силы в ковалентных твердых телах (страница Стэнфорда)» . web.mit.edu .
- ^ «Мартин З. Базант – Химическая инженерия Массачусетского технологического института» .
- ^ «Корпорация MIT предоставляет должности 50 преподавателям» . Новости Массачусетского технологического института | Массачусетский технологический институт . 14 ноября 2007 г.
- ^ «Профиль» . math.mit.edu .
- ^ «Текущие участники — D3BATT» . d3batt.mit.edu .
- ^ "Дом" . www.batterysustain.center .
- ^ «ELKIN 2019 @ MIT – 13-й Международный симпозиум по электрокинетике | 12–14 июня 2019 г.» . elkin2019.mit.edu .
- ^ «Международное общество электрокинетики eV | Международный симпозиум по электрокинетике» . Электрокинетика.нет .
- ^ «Случайные блуждания и диффузия | Математика» . MIT OpenCourseWare .
- ^ «Электрохимические энергетические системы | Химическая инженерия» . MIT OpenCourseWare .
- ^ Jump up to: а б «Семь преподавателей Массачусетского технологического института удостоены награды за инновации в цифровом обучении» . Новости Массачусетского технологического института | Массачусетский технологический институт . 2 июля 2019 г.
- ^ Jump up to: а б «Приложение Мартина З. Базанта, посвященное COVID-19, и МООК, расширяющие возможности этого исследования – MIT Chemical Engineering» .
- ^ «Мартин З. Базант» . ученый.google.com .
- ^ «Сеть науки» . www.webofscience.com .
- ^ Базант, Мартин З. (21 мая 2013 г.). «Теория химической кинетики и переноса заряда на основе неравновесной термодинамики» . Отчеты о химических исследованиях . 46 (5): 1144–1160. arXiv : 1208.1587 . дои : 10.1021/ar300145c . ПМИД 23520980 . S2CID 10827167 .
- ^ Фраггедакис, Димитриос; МакЭлдрю, Майкл; Смит, Раймонд Б.; Кришнан, Ямини; Чжан, Ируй; Бай, Пэн; Чуэ, Уильям К.; Шао-Хорн, Ян; Базант, Мартин З. (20 января 2021 г.). «Теория кинетики связанного ионно-электронного переноса» . Электрохимический акт . 367 : 137432.arXiv : 2007.12980 . doi : 10.1016/j.electacta.2020.137432 . S2CID 220793972 – через ScienceDirect.
- ^ Базант, Мартин З. (12 октября 2023 г.). «Единая квантовая теория электрохимической кинетики методом связанного ионно-электронного переноса» . Фарадеевские дискуссии . 246 : 60–124. Бибкод : 2023FaDi..246...60B . дои : 10.1039/D3FD00108C . ПМИД 37676178 .
- ^ Jump up to: а б Чжао, Хунбо; Дэн, Хайтао Дин; Коэн, Александр Э.; Лим, Чону; Ли, Иян; Фраггедакис, Димитриос; Цзян, Бенбен; Стори, Брайан Д.; Чуэ, Уильям К.; Браатц, Ричард Д.; Базант, Мартин З. (29 ноября 2022 г.). «Изучение кинетики гетерогенных реакций по попиксельным рентгеновским фильмам» . Природа 621 (7978): 289–294. дои : 10.1038/s41586-023-06393-x . ПМЦ 10499602 . ПМИД 37704764 .
- ^ «Попиксельный анализ дает представление о литий-ионных батареях» . Новости Массачусетского технологического института | Массачусетский технологический институт . 13 сентября 2023 г.
- ^ Когсвелл, Дэн. «mpet: теория многофазных пористых электродов» – через PyPI.
- ^ Jump up to: а б Базант, Мартин З.; Торнтон, Кацуё; Аждари, Арманд (27 августа 2004 г.). «Динамика диффузного заряда в электрохимических системах» . Физический обзор E . 70 (2 Pt 1): 021506. arXiv : cond-mat/0401118 . Бибкод : 2004PhRvE..70b1506B . дои : 10.1103/PhysRevE.70.021506 . ПМИД 15447495 . S2CID 16954037 – через PubMed.
- ^ Бишевель, премьер-министр; Базант, МЗ (10 марта 2010 г.). «Нелинейная динамика емкостного заряда и опреснения пористыми электродами» . Физический обзор E . 81 (3): 031502. arXiv : 0911.1747 . Бибкод : 2010PhRvE..81c1502B . дои : 10.1103/PhysRevE.81.031502 . ПМИД 20365735 . S2CID 5709100 – через APS.
- ^ Сквайрс, Тодд М.; Базант, Мартин З. (27 июня 2004 г.). «Электроосмос с индуцированным зарядом» . Журнал механики жидкости . 509 : 217–252. arXiv : физика/0304090 . Бибкод : 2004JFM...509..217S . дои : 10.1017/S0022112004009309 . S2CID 13963821 – через издательство Кембриджского университета.
- ^ Базант, Мартин З.; Килич, Мустафа Сабри; Стори, Брайан Д.; Аждари, Арманд (30 ноября 2009 г.). «К пониманию электрокинетики наведенного заряда при больших приложенных напряжениях в концентрированных растворах» . Достижения в области коллоидной и интерфейсной науки . 152 (1–2): 48–88. arXiv : 0903.4790 . дои : 10.1016/j.cis.2009.10.001 . ПМИД 19879552 . S2CID 1964593 – через PubMed.
- ^ Базант, Мартин З.; Стори, Брайан Д.; Корнышев Алексей Александрович (28 января 2011 г.). «Двойной слой в ионных жидкостях: чрезмерное просеивание против скученности» . Письма о физических отзывах . 106 (4): 046102. arXiv : 1010.3490 . Бибкод : 2011PhRvL.106d6102B . doi : 10.1103/PhysRevLett.106.046102 . ПМИД 21405339 . S2CID 5235069 – через PubMed.
- ^ Мишра, Рахул Прасанна; де Соуза, Х. Педро; Бланкштейн, Дэниел; Базант, Мартин З. (3 сентября 2019 г.). «Теория поверхностных сил в многовалентных электролитах» . Ленгмюр . 35 (35): 11550–11565. doi : 10.1021/acs.langmuir.9b01110 . ПМК 6750839 . ПМИД 31310557 .
- ^ Базант, Мартин З. (8 мая 2004 г.). «Конформное отображение некоторых негармонических функций в теории переноса» . Труды Лондонского королевского общества. Серия А: Математические, физические и технические науки . 460 (2045): 1433–1452. arXiv : физика/0302086 . Бибкод : 2004RSPSA.460.1433B . дои : 10.1098/rspa.2003.1218 . S2CID 5972789 .
- ^ Базант, Мартин З.; Чхве, Джэхёк; Давидович, Бенни (23 июля 2003 г.). «Динамика конформных карт для класса нелапласовских явлений роста» . Письма о физических отзывах . 91 (4): 045503. arXiv : cond-mat/0303234 . Бибкод : 2003PhRvL..91d5503B . doi : 10.1103/PhysRevLett.91.045503 . ПМИД 12906673 . S2CID 5122186 – через APS.
- ^ Базант, МЗ; Моффатт, Гонконг (27 октября 2005 г.). «Точные решения уравнений Навье–Стокса, имеющие устойчивые вихревые структуры» . Журнал механики жидкости . 541 : 55–64. Бибкод : 2005JFM...541...55B . дои : 10.1017/S0022112005006130 . S2CID 8588734 – через издательство Кембриджского университета.
- ^ Базант, Мартин З. (9 июня 2016 г.). «Точные решения и физические аналогии для однонаправленных течений» . Физический обзор жидкостей . 1 (2): 024001. arXiv : 1601.03203 . Бибкод : 2016PhRvF...1b4001B . doi : 10.1103/PhysRevFluids.1.024001 . S2CID 9575488 – через APS.
- ^ Чжао, Хунбо; Стори, Брайан Д.; Браатц, Ричард Д.; Базант, Мартин З. (14 февраля 2020 г.). «Изучение физики формирования узоров из изображений» . Письма о физических отзывах . 124 (6): 060201. Бибкод : 2020PhRvL.124f0201Z . doi : 10.1103/PhysRevLett.124.060201 . hdl : 1721.1/125120 . ПМИД 32109085 . S2CID 211251438 – через PubMed.
- ^ Базант, Мартин З.; Буш, Джон В.М. (27 апреля 2021 г.). «Руководство по ограничению воздушно-капельной передачи COVID-19 внутри помещений» . Труды Национальной академии наук . 118 (17): e2018995118. Бибкод : 2021PNAS..11818995B . дои : 10.1073/pnas.2018995118 . ПМК 8092463 . ПМИД 33858987 .
- ^ «Международное общество электрохимии» . www.ise-online.org .
- ^ «Сила плазмы - ребята из Bose» . bosefellows.mit.edu .
- ^ «Премия Андреаса Акривоса за профессиональный прогресс в области химического машиностроения» . www.aiche.org . 3 июня 2014 г.
