Рамакришна Подила
Рамакришна Подила — американский физик индийского происхождения и исследователь наноматериалов . В настоящее время он является доцентом кафедры физики и астрономии Университета Клемсона и директором нанобиологической лаборатории Клемсона. [ 1 ] Он известен своими междисциплинарными исследованиями на стыке физики, биологии и нанонауки. Его лаборатория объединяет принципы физики конденсированного состояния, оптической спектроскопии и физиологической химии для понимания физики на наноуровне и нано-биоинтерфейсах. В июле 2024 года он стал членом Королевского химического общества.
Его работа привела к новым открытиям на наноуровне, таким как: 1) нарушение симметрии с обращением времени в нелинейных оптических диодах; [ 2 ] [ 3 ] 2) новый «беспроводной» трибоэлектрический генератор , способный преобразовывать ненужную механическую энергию в электричество и передавать ее по беспроводной сети для хранения. [ 4 ] 3) смягчение квантово-емкостных эффектов в графене [ 5 ] 4) быстрые недорогие биосенсоры на базе смартфона для условий ограниченных ресурсов, [ 6 ] [ 7 ] и 4) выяснение происхождения нанотоксичности с точки зрения фундаментальных квантовых уровней электронной энергии. [ 8 ]
Исследовательская работа
[ редактировать ]Исследования Подилы сделали большой шаг вперед в фундаментальном понимании и применении наноматериалов в энергетике, здравоохранении и фотонике. 1) Преобразование и хранение энергии: группа Подилы пытается разработать высокоэффективные трибоэлектрические наногенераторы ( ТЭНГ ) для преобразования ненужной механической энергии в полезную электроэнергию; кроме того, его группа занимается инженерными дефектами и добавками в наноматериалах для создания аккумуляторов (литий-ионных, литий-серных и алюминиевых-ионных) и суперконденсаторов (на основе наноуглеродов и их гибридов с электрохимически активными полимерами) с высокой энергией и высокими -плотности мощности. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] Его работа в этой области привела ко многим открытиям, таким как уменьшение квантовой емкости графена, беспроводные трибоэлектрические наногенераторы, [ 12 ] недорогие ТЭНы, [ 13 ] и новые кремниевые электроды для литий-ионных аккумуляторов. [ 14 ] [ 15 ] среди прочего. Благодаря своим исследованиям на наноуровне группа Подилы продемонстрировала использование дефектов (включая интерфейсы) для достижения новых функциональных возможностей. Что еще более важно, его группа успешно воплотила свои исследования в масштабируемых устройствах. [ 16 ] 2) Нанотоксичность и наномедицина: группа Подилы в настоящее время идентифицирует механизмы нанотоксичности, уделяя особое внимание взаимодействиям наночастиц и белков и их влиянию на физиологические реакции, чтобы в конечном итоге разработать доброкачественные наночастицы для медицинского применения. В ходе совместной работы Подилы ранее было разработано покрытие толщиной в атом для предотвращения образования тромбов на стентах, использование углеродных нанотрубок в качестве средств доставки лекарств от рака и т. д. Недавно работа Подилы (в сотрудничестве с группой Дж. М. Брауна в Калифорнийском университете в Денвере) показала, как атомные дефекты в материалах могут вызывать различные физиологические реакции, связывая наноматериалы, квантовую механику и исследования токсичности. Его работа также раскрыла фундаментальные механизмы, с помощью которых образование бляшек при многих заболеваниях, таких как диабет и т. д., можно остановить с помощью наноматериалов. [ 17 ] 3) Биосенсорство и визуализация: группа Подилы разработала новые платформы эмиссии, связанной с поверхностными плазмонами (некоторые из этих работ выполнены в сотрудничестве с Институтом высшего образования Шри Сатья Саи ) с высокой чувствительностью и специфичностью для диагностики биомаркеров с низким содержанием. Самое главное, что эта работа привела к созданию дешевых и недорогих датчиков для смартфонов, позволяющих быстро выявлять туберкулез без необходимости ждать бактериальных культур. [ 18 ] Его группа изобрела новый анализ разрушения аналитов на основе бумаги для принтера, который полезен для быстрого обнаружения антител, маркеров рака и т. д. Подила также разработал новые флуоресцентные наночастицы (легированный ZnO, наноуглероды) посредством трехфотонного поглощения (3PA) для биовизуализации рака и хирургия под визуальным контролем. [ 19 ]
Избранные публикации
[ редактировать ]- Подила Р., Куин В., Нат А., Арантес Дж.Т., Шенхальц А.Л., Фаццио А., ... и Рао А.М. (2010). Происхождение ФМ-упорядочения в чистом микро- и наноструктурированном ZnO. Нанобуквы , 10 (4), 1383–1386.
- Подила Р., Мур Т., Алексис Ф. и Рао А.М. (2013). Графеновые покрытия для повышения гемосовместимости нитиноловых стентов. РСК продвигается , 3 (6), 1660–1665.
- Подила Р., Браун Дж. М., Кару А. и Рао А. М. (2014). Освещение нано-биологических взаимодействий: спектроскопическая перспектива. Миссис Бюллетень , 39 (11), 990–995.
- Чжу Дж., Чилдресс А.С., Каракая М., Данделия С., Шривастава А., Лин Ю., ... и Подила Р. (2016). Графен, созданный с использованием дефектов, для суперконденсаторных устройств с высокой энергией и высокой плотностью мощности. Дополнительные материалы , 28 (33), 7185–7192.
- Вэй, ПК, Бхаттачарья, С., Хе, Дж., Нилешвар, С., Подила, Р., Чен, Ю. Ю., и Рао, А. М. (2016). Собственная теплопроводность SnSe. Природа , 539 (7627), Е1-Е2.
- Донг Ю., Чертопалов С., Малески К., Анасори Б., Ху Л., Бхаттачарья С., ... и Подила Р. (2018). Насыщающееся поглощение в тонких двумерных пленках Ti 3 C 2 MXene для пассивных фотонных диодов. Передовые материалы , 30 (10), 1705714.
- Донг, Ю., Маллинени, ССК, Малески, К., Белоу, Х., Мочалин, В.Н., Рао, А.М., ... и Подила, Р. (2018). Металлические MXenes: новое семейство материалов для гибких трибоэлектрических наногенераторов. Нано Энергия , 44 , 103–110.
- Маллинени, ССК, Донг, Ю., Белоу, Х., Рао, А.М., и Гоат, Р. (2018). Беспроводной трибоэлектрический наногенератор. Передовые энергетические материалы , 8 (10), 1702736.
Почести
[ редактировать ]Подила стал сертифицированным научным сотрудником Института высшей физики в 2020 году. Он активно участвует в образовательной и просветительской деятельности посредством научных семинаров для K-12. [ 20 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Рамакришна Подила, доктор философии». Клемсонский университет .
- ^ «Полностью углеродный оптический диод для фотонных вычислений» . Нановерк .
- ^ Ананд, Беной; Подила, Рамакришна; Лингам, Киран; Кришнан, СР; Шива Шанкара Саи, С.; Филип, Реджи; Рао, Аппарао М. (11 декабря 2013 г.). «Действие оптического диода из-за аксиально-асимметричной нелинейности в полностью углеродном твердотельном устройстве». Нано-буквы . 13 (12): 5771–5776. Бибкод : 2013NanoL..13.5771A . дои : 10.1021/nl403366d . ISSN 1530-6984 . ПМИД 24224861 .
- ^ Время, Асвати (30 декабря 2017 г.). «Наногенераторы становятся беспроводными » Индуистский ISSN 0971-751X .
- ^ «Улучшение хранения энергии в графене с дефектами» . Нановерк .
- ^ «Новые 2D-спейсерные материалы для зондирования поверхностной плазмонной эмиссии» . Нановерк .
- ^ «Нанобиосенсоры на базе смартфонов для раннего выявления туберкулеза» . Нановерк .
- ^ Персо, Индушехар; Рагхавендра, Ачьют Дж.; Парути, Арчини; Альсалех, Насер Б.; Минарчик, Валери К.; Роде, Джеймс Р.; Подила, Рамакришна; Браун, Джаред М. (март 2020 г.). «Электронные состояния, вызванные дефектами, усиливают клеточную токсичность наночастиц ZnO» . Нанотоксикология . 14 (2): 145–161. дои : 10.1080/17435390.2019.1668067 . ISSN 1743-5404 . ПМК 7036006 . ПМИД 31553248 .
- ^ «Батарейки, созданные учеными Клемсона, в конечном итоге могут помочь астронавтам на Марсе» . Новости ABC 4 . 31 августа 2020 г.
- ^ «Ученые CU создают многоцелевые батареи, которые могут облегчить передвижение по Марсу» . Клемсонский университет . 31 августа 2020 г.
- ^ «Ученые индийского происхождения разрабатывают более легкие и быстро заряжающиеся аккумуляторы, которые могут питать марсоход» . Новости18 . 3 сентября 2020 г.
- ^ «Исследователи Клемсона открывают новые возможности в области беспроводного производства энергии для будущих электронных гаджетов» . Клемсонский университет .
- ^ Маллинени, Сай Сунил Кумар; Белоу, Герберт; Донг, Юнчан; Бхаттачарья, Шрипарна; Рао, Аппарат М.; Подила, Рамакришна (01.05.2017). «Простые и надежные трибоэлектрические наногенераторы, собранные из готовых материалов» . Нано Энергия . 35 : 263–270. Бибкод : 2017NEne...35..263M . дои : 10.1016/j.nanoen.2017.03.043 . ISSN 2211-2855 .
- ^ «Новый прорыв в литий-кремниевых батареях» . Нановерк .
- ^ Пача, Асвати (07 мая 2018 г.). «Углеродные нанотрубки могут произвести революцию в литий-ионных батареях, говорят исследователи» . Индус . ISSN 0971-751X .
- ^ «Более низкая себестоимость рулонного производства суперконденсаторов на основе углеродных нанотрубок» . ИнтерНано .
- ^ «Исследования Клемсона могут привести к разработке терапевтических стратегий для борьбы с болезнью Альцгеймера, диабетом 2 типа и другими заболеваниями» . Новости и истории Университета Клемсона, Южная Каролина . 29 июня 2020 г.
- ^ «Трибоэлектрическое устройство обходит поврежденные нервы и восстанавливает осязание» . Американское химическое общество .
- ^ Рагхавендра, Ачьют Дж; Грегори, Рен Э; Слонецкий, Тайлер Дж; Донг, Юнчан; Персо, Индушехар; Браун, Джаред М; Брюс, Терри Ф; Подила, Рамакришна (23 июля 2018 г.). «Трехфотонная визуализация с использованием фотолюминесценции, индуцированной дефектами, в биосовместимых наночастицах ZnO» . Международный журнал наномедицины . 13 : 4283–4290. дои : 10.2147/IJN.S165201 . ISSN 1176-9114 . ПМК 6061205 . ПМИД 30087560 .
- ^ «Центр наноматериалов Клемсона обращается к сообществу» . Клемсонский университет . 2 апреля 2015 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Публикации Рамакришны Подилы , проиндексированные Google Scholar
Для этой статьи необходимы дополнительные или более конкретные категории . ( сентябрь 2021 г. ) |