Дэниел Аттингер

Дэниел Аттингер
Дэниел Аттингер
Род занятий	Инженер-механик, исследователь и академик
Награды	Премия NSF за раннюю карьеру ; Член Американского общества инженеров-механиков
Академическое образование
Образование	Бакалавр/магистр, машиностроение ; наук. Д., Машиностроение
Альма-матер	Федеральная политехническая школа Лозанны (EPFL) ; ETH Цюрих
Диссертация	Исследование поверхностного осаждения расплавленных микрокапель: переходное поведение, динамика угла смачивания и явление плавления подложки.
Академическая работа
Учреждения	Университет штата Айова (2011–2021) ; Колумбийский университет (2005–2011 гг.) ; Университет Стоуни-Брук (2002–2005 гг.)
Докторанты	Эми Бетц

Дэниел Аттингер — инженер-механик, исследователь и академик. Он владеет американской научно-консалтинговой компанией.

Аттингер опубликовал более 80 исследовательских статей и имеет несколько патентов, зарегистрированных на его имя. ^{[ 1 ]} Его исследования сосредоточены на криминалистике , динамике пузырей, многомасштабных транспортных явлениях в энергетике и криминалистических приложениях. ^{[ 2 ]}

Аттингер является лауреатом премии ASME-ICNMM выдающемуся исследователю и премии NSF за раннюю карьеру. ^{[ 3 ]} и является почетным профессором Университета Амити в Индии. ^{[ нужна ссылка ]} Он является членом Американского общества инженеров-механиков . ^{[ 4 ]} В 2013 году Аттингер был ведущим редактором специального выпуска журнала ASME Journal of Nanotechnology in Engineering and Medicine. ^{[ 5 ]}

Образование

В 1997 году Аттингер получил совмещенную степень бакалавра и магистра машиностроения в Федеральной политехнической школе Лозанны (EPFL) в Швейцарии. В 2001 году он получил степень доктора технических наук в Eidgenoessische Technische Hochschule ( ETH Zurich ). ^{[ 6 ]}

Карьера

В 2002 году Аттингер переехал из Швейцарии в США, работая доцентом в Университете Стоуни-Брук , а с 2005 года — в Колумбийском университете . В 2011 году Аттингер поступил на работу в Университет штата Айова в качестве штатного доцента кафедры машиностроения. В 2014 году студенты старших курсов факультета машиностроения Университета штата Айова назвали его «Профессором года». ^{[ 7 ]} В 2015 году преподаватели факультета машиностроения избрали Аттингера представителем своего факультета в Руководящем комитете машиностроения ИСУ. ^{[ 8 ]}

В 2017 году, во время своего пребывания в Университете штата Айова, он столкнулся с административным разбирательством со стороны университета в отношении предполагаемых нарушений университетских правил о преследующем поведении, которые регулируют «критику и действия, предпринятые в результате разногласий». Аттингер отверг обвинения, заявив, что он «очень красноречив и честен в своих отзывах», которые он дает студентам. ^{[ 9 ]} В 2018 году он подал федеральный иск, утверждая, что соблюдение расплывчатых университетских правил поведения преподавателей нарушает академическую свободу и конституционное право на свободу слова. ^{[ 7 ]} В ходе юридического конфликта университет признал, что не обвинял Аттингера в дискриминационном преследовании. Конфликт был разрешен мировым соглашением, в котором стороны не признали ни ответственности, ни вины. Согласно соглашению, Аттингеру было разрешено нанять персонал для помощи ему в его лаборатории и он может продолжать свою исследовательскую деятельность до середины 2021 года, когда он уйдет из Университета штата Айова. ^{[ 10 ]}^{[ 9 ]}

Он является основателем и генеральным директором американской научно-консалтинговой компании Struo LLC. ^{[ 11 ]}

Исследовать

Аттингер проводил исследования в области многофазной микрофлюидики, криминалистики, динамики капель, динамики пузырьков, многофазного потока и явлений многомасштабного переноса. Его исследования актуальны для областей биологии, производства, анализа пятен крови, передового управления температурным режимом и транспортировки энергии.

Теплопередача

Аттингер начал заниматься теплообменом в качестве основного направления исследований с конца 1990-х годов. С его докторской степенью. Советник Пуликакос, он изучал связь между теплопередачей, динамикой жидкости и затвердеванием во время удара расплавленной капли о силиконовую пластину. Он разработал метод визуализации для визуализации удара и деформации капли пиколитра с разрешением 5 микросекунд, что эквивалентно 200 000 кадров в секунду. ^{[ 12 ]}

В конце 2010-х годов Аттингер численно изучил влияние смачиваемости поверхности на теплообмен при кипении. Модель стохастических автоматов, разработанная совместно с коллегами Клауссом и Марселем, была на два порядка быстрее, чем современные численные методы моделирования кипения в бассейне. ^{[ 13 ]}

Анализ картины пятен крови

Одно из основных направлений исследований Аттингера сосредоточено на анализе пятен крови (BPA) и финансируется федеральными исследовательскими агентствами США, такими как Национальный институт юстиции и армия США. В 2013 году Аттингер провел критический обзор взаимосвязей между дисциплинами гидродинамики и BPA. Обзор описывает гидродинамику, связанную с BPA, и содержит обширную таблицу исследовательских возможностей на стыке обеих дисциплин. В нем также подчеркивается необходимость интеграции гидродинамики с BPA, поскольку эта интеграция может дать практические ответы на конкретные вопросы, связанные с BPA, в то время как гидродинамика может столкнуться с новыми проблемами потока. ^{[ 14 ]}

Вместе с коллегой Де Брабантером и соавторами Аттингер предложил метод реконструкции области происхождения брызг крови с учетом динамики жидкости и статистических неопределенностей. Их модель учитывает искривление траекторий капель из-за силы тяжести и сопротивления и предоставляет решения с неопределенностью, характерной для рассматриваемой картины разбрызгивания. ^{[ 15 ]} С коллегой Де Брабантером и доктором философии. Студент Лю Аттингер исследовал возможности искусственного интеллекта, помогающие в реконструкции места преступления. Они разработали систему машинного обучения для классификации образцов пятен крови, образующихся при огнестрельном или тупом ударе. Было показано, что точность классификации, достигающая 99% для определенных ситуаций, снижается с увеличением расстояния между целевой поверхностью, собирающей пятна, и источником крови. ^{[ 16 ]}

Аттингер и его коллеги опубликовали две базы данных с открытым исходным кодом с образцами пятен крови, отсканированные в высоком разрешении и свободно доступные для исследовательских или учебных целей. ^{[ 17 ]}^{[ 18 ]}

Аттингер использовал уравнение движения Ньютона вместе с другими моделями гравитации и сил сопротивления для проверки пяти параметров, включая размер капли, начальную скорость и угол запуска. Затем он провел моделирование гидродинамики на основе выбранных параметров и представил результаты в виде диаграмм для реконструкции места преступления. Исследовательская работа Аттингера в области BPA обсуждалась в нескольких средствах массовой информации. ^{[ 19 ]}^{[ 20 ]}

Гидродинамика

Консультирование к.т.н. Студент Сюй Аттингер изучал взаимодействие ультразвука с пузырьками. Они наблюдали бегущие и стоячие волны на пузыре, прикрепленном к стенке, в том числе супергармонические волны, которые они объяснили параметрическим резонансом. ^{[ 21 ]} Их исследования применяются в улучшенном смешивании реагентов и создании капель и пузырьков по требованию. ^{[ 22 ]} с контролируемым временем и размером: от нанолитра до пиколитра.

Наставничество Студент Бхардвадж Аттингер исследовал образование кольцеобразных узоров при испарении капель сложных жидкостей и образование пятен. Экспериментальные и численные результаты указывают на радиальную картину течения и возможное образование множественных колец. ^{[ 23 ]} Вместе с коллегой Сомасундараном они также объяснили возможные причины трех типов структуры депозитов и предложили фазовую диаграмму для прогнозирования типа депозита.

С коллегой Яриным и к.т.н. Студент Комиски Аттингер предложил теоретическую модель, которая предсказывает характер брызг крови, вызванных пулевым ранением. Предложенная модель предсказала распределение площадей и местоположений отдельных пятен крови. Они изучили две модели обратного разбрызгивания крови из-за пули, которые показали, как форма пули, тупой или острой, влияет на образование капель. Исследование показало, что при выстреле образовывались капли крови из-за нестабильности Рэлея-Тейлора. ^{[ 24 ]}^{[ 25 ]}

Нанотехнологии

Аттингер также проводил исследования в области нанотехнологий. Attinger разработал поверхности с неоднородной смачиваемостью для манипуляций с жидкостями и улучшения теплопередачи при кипении. Вместе со аспирантом Бетцем и коллегой из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Кимом он изготовил и охарактеризовал неоднородные смачиваемые поверхности с многомасштабным рисунком. Они также измерили улучшение характеристик кипения в воде и обнаружили, что поверхности, сочетающие супергидрофильные и супергидрофобные структуры, приводят к исключительным характеристикам кипения в бассейне, сочетая высокие критические тепловые потоки с очень высокими коэффициентами теплопередачи. ^{[ 26 ]}

Вместе с Орехоном и соавторами Аттингер изучил характеристики конденсации и поведение смачивания многомасштабных металлических поверхностей, созданных на основе биотехнологий, с наноразмерными характеристиками. Они исследовали две поверхности, напоминающие лепесток розы и лист лотоса, и сравнили различные свойства, включая смачивание и конденсацию. ^{[ 27 ]}

Награды и почести

2005 - Премия NSF за начало карьеры ^{[ 3 ]}
2012 - Премия ASME-ICNMM выдающемуся исследователю
2013 - Лауреат одной из семи премий Президентской инициативы штата Айова за междисциплинарные исследования. ^{[ 28 ]}

Избранные статьи

А.Р. Бетц, Дж. Дженкинс, К.-Дж. Ким и Д. Аттингер (2013). «Теплоперенос при кипении на супергидрофильных, супергидрофобных и супербифильных поверхностях». Международный журнал тепломассообмена 57 (2): 733–741.
Бетц А., Дж. Сюй, Х. Цю и Д. Аттингер. Усиливают ли поверхности со смешанными гидрофильными и гидрофобными участками кипение в бассейне? Прил. Физ. Летт. 97, 141909 (2010); дои: 10.1063/1.3485057.
Бхардвадж Р., Фанг Х. и Аттингер Д., Формирование рисунка во время испарения коллоидной нанолитровой капли: численное и экспериментальное исследование, New Journal of Physics, vol. 11, с. 075020, 2009.
Д. Аттингер, К. Франкевич, А.Р. Бетц, Т.М. Шуциус, Р. Гангули, А. Дас, К.-Ж. Ким и К.М. Мегаридис, «Проектирование поверхности для теплопередачи с фазовым переходом: обзор», MRS Energy & Sustainability, vol. 1, 2014, стр. 1–40.
Д. Аттингер, З. Чжао и Д. Пуликакос, Экспериментальное исследование осаждения и затвердевания расплавленных микрокапель на поверхности: переходное поведение и динамика угла смачивания, ASME Journal of Heat Transfer Vol. 122 (3), стр. 544–556, 2000 г.
Д. Аттингер, К. Мур, А. Дональдсон, А. Джафари и Х. А. Стоун, «Темы гидродинамики при анализе пятен крови: сравнительный обзор и возможности исследования», (на английском языке), Forensic Sci Int, vol. 231, нет. 1–3, стр. 375–96, 2013.
Д. Аттингер, П.М. Комиски, А.Л. Ярин и К. Де Брабантер, «Определение региона происхождения образцов брызг крови с учетом динамики жидкости и статистических неопределенностей», Forensic Science International, vol. 298, стр. 323–331, 2019.
Ю. Лю, Д. Аттингер и К. Де Брабантер, «Автоматическая классификация пятен крови, вызванных огнестрельным и тупым ударом на различных расстояниях», Journal of Forensic Sciences, vol. 65, нет. 3, стр. 729–743, 2020.

Ссылки

[1] «Патенты изобретателя Дэниела Аттингера» .

[2] «Дэниел Аттингер — Академика Google» .

[NSF-3] Перейти обратно: ^а ^б «КАРЬЕРА: Исследование динамики пузырьков в микромасштабной геометрии с применением в биоинженерии и микрофлюидике» .

[4] «Стипендиаты ASME» (PDF) .

[5] «Прием статей: Журнал ASME по нанотехнологиям в технике и медицине» (PDF) .

[IAS-6] «Дэниел Аттингер» .

[TG-7] Перейти обратно: ^а ^б «Профессор штата Айова уйдет для урегулирования иска о свободе слова» .

[8] «Дэниел Аттингер» (PDF) .

[PP-9] Перейти обратно: ^а ^б «Как сомнительная судебно-медицинская экспертиза распространялась как вирус» .

[10] «Профессор штата Айова соглашается на урегулирование иска о свободе слова» .

[11] ООО «Струо» .

[12] «Экспериментальное исследование осаждения и затвердевания расплавленных микрокапель на поверхности: переходное поведение и динамика угла смачивания» .

[13] Марсель, К.; Клаус, А.; Франкевич, К.; Бец, А.; Аттингер, Д. (2017). «Численное исследование влияния смачиваемости поверхности на теплообмен при кипении в бассейне с использованием стохастической автоматной модели» . Международный журнал тепломассообмена . 111 : 657. Бибкод : 2017IJHMT.111..657M . doi : 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.04.035 . hdl : 11336/58893 .

[14] Аттингер, Д.; Мур, К.; Дональдсон, А.; Джафари, А.; Стоун, ХА (2013). «Темы гидродинамики при анализе пятен крови: сравнительный обзор и возможности исследования» . Международная судебно-медицинская экспертиза . 231 (1–3): 375–396. doi : 10.1016/j.forsciint.2013.04.018 . ПМИД 23830178 .

[15] «Определение региона происхождения брызг крови с учетом динамики жидкости и статистических неопределенностей» .

[16] «Диаграммы, основанные на больших данных гидродинамического моделирования, предоставляют простой инструмент для оценки того, как далеко от источника может быть обнаружено конкретное пятно крови» .

[ADATA-17] «Набор данных о образцах пятен крови для обучения и исследований в области анализа рисунков пятен крови: обратные брызги от огнестрельных ранений» .

[18] «Набор данных о образцах пятен крови для обучения и исследований в области анализа рисунков пятен крови: ударные брызги» .

[19] «Увлекательная физика брызг крови» .

[20] «Что такое судебно-медицинская экспертиза пятен крови?» .

[21] «Акустическое возбуждение супергармонических капиллярных волн на мениске в плоской микрогеометрии» .

[22] «Добавление микрофлюидного чипа по требованию» .

[23] Бхардвадж, Раджниш; Фан, Сяохуа; Аттингер, Дэниел (2009). «Формирование узора при испарении коллоидной нанолитровой капли: численное и экспериментальное исследование» . Новый журнал физики . 11 (7): 075020.arXiv : 1010.2560 . Бибкод : 2009NJPh...11g5020B . дои : 10.1088/1367-2630/11/7/075020 . S2CID 54946067 .

[24] «Прогнозирование брызг крови в результате выстрела с помощью анализа пятен крови» .

[25] «Гидродинамика обратных брызг при выстреле тупой пулей со ссылкой на анализ структуры пятен крови» .

[26] «Теплоперенос при кипении на супергидрофильных, супергидрофобных и супербифильных поверхностях» .

[27] «Капельная конденсация на многомасштабных биоинспирированных металлических поверхностях с наноструктурами» .

[28] «Преподаватели Совета Европы получили награды Президентской инициативы» .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]