Мохсен Шахинпур
Мохсен (Миссури) Шахинпур | |
---|---|
Рожденный | 14 сентября 1943 г. |
Национальность | Американский |
Род занятий | Инженер, учёный и академик |
Награды | Звание «Выдающийся инженер» Национального почетного инженерного общества США. Инженер года 1992 года, Общество профессиональных инженеров США. Премия Закона о космосе за разработку очистителя космической пыли, изготовленного из полимерных искусственных мышц, НАСА Избранный член Королевского химического общества Избранный член Национальной академии изобретателей США. |
Академическое образование | |
Образование | Бакалавр химических наук и инженерии материалов Магистр машиностроения и аэрокосмической техники Кандидат технических наук, машиностроение и аэрокосмическая инженерия |
Альма-матер | Абаданский технологический институт Университет штата Делавэр |
Диссертация | Свободные и вынужденные колебания большой амплитуды однородных и неоднородных полимерных гиперупругих тел. |
Академическая работа | |
Учреждения | Университет штата Мэн |
Веб-сайт | http://mohsenshahinpoor.org/ |
Мохсен ( Миссури ) Шахинпур (род. 1943) — американский инженер, учёный и академик иранского происхождения. Он является профессором и директором инженерного колледжа Университета штата Мэн , факультет машиностроения. Он также является профессором Высшей школы биомедицинских наук и инженерии Университета штата Мэн. [ 1 ]
Шахинпур проводил исследования в области биомиметической , гибкой, мягкой робототехники , роботизированной хирургии , интеллектуальных материалов, электроактивных полимеров , ионных полимерно-металлических композитов (IPMC), мягких приводов, сборщиков энергии с автономным питанием и датчиков. Он является автором более 600 публикаций и 93 книг и томов. Среди его книг: «Интеллектуальные робототехнические системы: моделирование и симуляция» , «Интеллектуальные материалы» , «Искусственные мышцы: применение передовых полимерных нанокомпозитов» , [ 2 ] и ударное сжатие твердых тел под высоким давлением . [ 3 ] Его книга под названием «Основы интеллектуальных материалов» — это первый учебник по основам интеллектуальных материалов с руководством по решениям. [ 4 ] Он является соредактором серии «умных материалов», издаваемой Королевским химическим обществом. [ 5 ]
Шахинпур — член Американского общества инженеров-механиков (ASME). [ 6 ] Институт физики (ИОП), Национальная академия изобретателей, [ 7 ] Королевское химическое общество (RSC) и Международная ассоциация современных материалов (FIAAM).
Шахинпур также является шахматистом. [ 8 ] Он является главным редактором журнала Bioinspired Robotics , Международного журнала передовых робототехнических систем . [ 9 ] а также редактор-основатель и главный редактор Международного журнала экологически разумного проектирования и производства . [ 10 ] Его работы неоднократно освещались в статьях средств массовой информации. [ 11 ]
Образование
[ редактировать ]Шахинпур получил начальное образование в Иране и получил степень бакалавра наук. получил степень в области химической инженерии, материалов и нефтяной инженерии в инженерном колледже Абаданского технологического института в 1966 году. Затем он переехал в США и получил степень магистра наук. и доктор философии. степени в области машиностроения и аэрокосмической техники, полученные в Университете Делавэра в 1968 и 1970 годах соответственно. С 1971 по 1972 год он был научным сотрудником в Университете Джонса Хопкинса . [ 1 ]
Карьера
[ редактировать ]После получения докторской степени Шахинпур вернулся в Иран и поступил на работу в Ширазский университет в качестве доцента кафедры машиностроения. В 1972 году его повысили до доцента, а в 1976 году — до профессора машиностроения. Затем он вернулся в США и преподавал в качестве профессора машиностроения и промышленной инженерии в Университете Кларксона с 1979 по 1984 год. [ 1 ]
Шахинпур поступил в Университет Нью-Мексико в 1984 году в качестве профессора машиностроения. За время своего пребывания в университете он был назначен профессором машиностроения Риджентса с 1984 по 2002 год и дважды был назначен профессором кафедры CAD/CAM, CIM и робототехники Halliburton Endowed. Шахинпур также занимал второстепенные должности в Медицинской школе Университета Нью-Мексико в качестве профессора хирургии и биомедицинской инженерии с 1996 по 2002 год и профессора-исследователя хирургии с 2002 по 2007 год. [ 1 ]
В 2007 году Шахинпур поступил на работу в Университет штата Мэн в качестве профессора биомедицинских наук и инженерии и до 2014 года занимал должность профессора Ричарда К. Хилла. Затем он был назначен профессором машиностроения в Университете штата Мэн. [ 1 ]
Шахинпур возглавлял факультет машиностроения в Университете Шираза в начале 1970-х годов и был соруководителем Центра робототехники и производства в Университете Кларксона в 1980-х годах. В Мексиканском университете Шахинпур в течение семи лет занимал должность заведующего кафедрой машиностроения, а также руководил лабораторией интеллектуальных материалов, конструкций и систем, лабораториями CAD/CAM, CIM и робототехники, лабораторией биомехатроники позвоночника и Научно-исследовательским институтом искусственных мышц. Он также работал заместителем декана инженерного факультета с 1993 по 1995 год в Университете Нью-Мексико. В 2002 году он был назначен главным научным сотрудником и директором по биомедицинской продукции в компании Environmental Robots Incorporated. С 2007 года он занимает должности директора Лаборатории передовой робототехники, директора Лаборатории интеллектуальных материалов, производства искусственных мышц и тканей и директора Лаборатории биомедицинской инженерии и роботизированной хирургии в Университете штата Мэн . [ 1 ]
Исследовать
[ редактировать ]Шахинпур работал над ионными полимерно-металлическими композитами (IPMC), биомиметическими мягкими искусственными мышцами, биомиметикой и искусственными мышцами, мехатроникой, электроактивными полимерами, [ 12 ] нанобиоинженерия, интеллектуальные роботизированные системы, роботизированная хирургия, медицинская инженерия, системы сердечной помощи, бионическое зрение и офтальмологическая инженерия, а также нейро- и эндоваскулярные хирургические инструменты и медицинские имплантаты. [ 13 ] [ 14 ]
Что касается материалов, он и его ученики изобрели ионные полимерные искусственные мышцы (IPMC) в качестве привода, устройства сбора энергии и датчика, а также роботизированные искусственные мышцы, написали первую книгу об искусственных мышцах и внесли вклад в создание интеллектуальных материалов. Его публикация «Биомиметическая роботизированная венерина мухоловка» получила признание многочисленных журналов и средств массовой информации. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] Он также написал первый учебник по робототехнике профессора машиностроения и внес вклад в создание мягких биомиметических роботов.
Ионные полимерно-металлические композиты как биомиметические сенсоры, приводы и искусственные мышцы
[ редактировать ]Шахинпур провел обширные исследования ионных полимерно-металлических композитов (IPMC) и в статье, опубликованной в 1995 году, он объяснил микроэлектромеханику ионных полимерных гелей как электрически управляемых искусственных мышц. [ 19 ] Он представил математическое моделирование, связанное с IPMC, и определил ключевые параметры на основе вибрационных и резонансных характеристик датчиков и исполнительных механизмов, изготовленных с использованием IPMC. Он представил успешную работу искусственных мышц в суровых криогенных условиях. [ 20 ] Шахинпур вместе с Квангом Дж. Кимом опубликовали в 2000-х годах статью, в которой представили метод изготовления для регулировки размера искусственных мышц IPMC с помощью полосок толщиной от микро до сантиметра. [ 21 ]
В 2000-х годах Шахинпур написал обзорные статьи по IPMC и обсудил технологии производства, феноменологические законы и механические характеристики композитов, а также методологии разработки IPMC с высокой плотностью силы. [ 22 ] Он также представил различные методы моделирования и симуляции, [ 23 ] наряду с промышленным и биомедицинским применением IPMC. [ 24 ]
Передовые нанокомпозиты и электроактивные полимеры
[ редактировать ]Шахинпур работал с НАСА над исследованием, направленным на уменьшение массы, размера, стоимости приборов и мощности, потребляемой в будущих миссиях. Он изучил две группы электроактивных полимерных материалов (ЭАП), такие как изгибающиеся иономеры и продольные эластомеры с электростатическим приводом, которые можно использовать в качестве альтернативы токоприводам. [ 25 ] Он провел анализ электрических характеристик иономерного EAP, обсудил его основные ограничения и разработал миниатюрную роботизированную руку с приводом от EAP, которая управлялась кодом MATLAB для подъема и опускания руки, а также для открытия и закрытия EAP. пальцы четырехпальцевого захвата. [ 26 ]
В конце 1990-х годов Шахинпур написал статью о разработке эффективных механизмов, управляемых EAP, которые имитируют человеческие руки, такие как захват, [ 27 ] рычаг манипулятора и очиститель поверхности; а также подчеркнул необходимость увеличения возможностей исполнительных сил. [ 28 ]
Нейро- и эндоваскулярные хирургические инструменты и медицинские имплантаты
[ редактировать ]Исследования Шахинпура также были сосредоточены на неврологических и эндоваскулярных хирургических инструментах и медицинских имплантатах. Он зарегистрировал несколько патентов, касающихся хирургических инструментов и медицинских имплантатов, в том числе спинальных имплантатов, [ 29 ] имплантируемые насосные аппараты [ 30 ] и узел микронасоса с автономным питанием. [ 31 ] Он разработал поясные мини-мостовидные имплантаты из полимерных гелей, силиконовых полимеров или композитов для хирургической коррекции пресбиопии и дальнозоркости. [ 32 ]
Награды и почести
[ редактировать ]- 1977 - Премия «Инженер-исследователь года 1977», выбранная совместно Академией наук Ирана и Министерством науки и высшего образования Ирана, вручена Ее Величеством королевой Ирана Фарах.
- 1983 г. - удостоен звания «Выдающийся инженер» Национального почетного общества инженеров США.
- 1986 - Награда за достижения в создании первой в мире многостанционной учебной лаборатории по робототехнике в UNM, Общество технических коммуникаций США.
- 1986 - Премия факультета за выдающиеся достижения в области преподавания и исследований, Северный фонд Берлингтона Университета Нью-Мексико.
- 1988 - Профессорская кафедра CAD/CAM, CIM и робототехники компании Halliburton, Инженерный факультет, Университет Нью-Мексико.
- 1989 г. - избран членом ASME, Американского общества инженеров-механиков. [ 6 ]
- 1991 - Премия за выдающиеся достижения в области производственного инженерного образования, Общество инженеров-технологов.
- 1992 г. - удостоен звания «Инженер года 1992» Общества профессиональных инженеров США.
- 1993, 1994 - Премия за выдающиеся достижения в исследованиях, Национальные лаборатории Сандии.
- 1996 - Премия факультета за достижения, библиотеки Университета Нью-Мексико
- 2001 г. - избранный научный сотрудник Института физики, Великобритания.
- 2003 - Премия Закона о космосе за «Разработку очистителя космической пыли, изготовленного из полимерных искусственных мышц», НАСА.
- 2008 - Почетный член Общества Фрэнсиса Кроу с медальоном, Университет штата Мэн.
- 2015 г. - избранный член Королевского химического общества.
- 2015 г. - избранный научный сотрудник Национальной академии изобретателей США. [ 33 ]
- 2020 г. - избранный научный сотрудник Международной ассоциации перспективных материалов.
Библиография
[ редактировать ]Избранные книги
[ редактировать ]- Ударное сжатие твердых тел под высоким давлением (1993). ISBN 978-0387979649
- Интеллектуальные робототехнические системы: моделирование и симуляция (1994) ISBN 978-1884077005
- Энергия, Материя, Разум и Жизнь (ЭМИЛ); Эволюция ЭМИЛ (2000) ISBN 978-1884077067
- Искусственные мышцы: применение современных полимерных нанокомпозитов (2007) ISBN 978-1584887133
- Роботизированная хирургия: умные материалы, роботизированные конструкции и искусственные мышцы (2014) ISBN 978-9814316231
- Ионные полимерно-металлические композиты (IPMC): интеллектуальные многофункциональные материалы и искусственные мышцы , Том 2 (2015) ISBN 978-1782627210
- Основы умных материалов (2020) ISBN 978-1782626459
- Искусственные мышцы: применение современных полимерных нанокомпозитов CRC Press, второе издание» (2022 г.) ISBN 978-0-367-85790-5
Избранные статьи
[ редактировать ]- Шахинпур М. и Ким К.Дж. (2001). «Ионные полимер-металлические композиты: I. Основы». Умные материалы и конструкции , 10 (4), 819.
- Шахинпур М., Бар-Коэн Ю., Симпсон Дж. О. и Смит Дж. (1998). «Ионные полимерно-металлические композиты (ИПМК) как биомиметические сенсоры, исполнительные механизмы и искусственные мышцы - обзор». Умные материалы и конструкции , 7(6), R15.
- Шахинпур М. и Ким К.Дж. (2004). «Ионные полимерно-металлические композиты: IV. Промышленное и медицинское применение». Умные материалы и конструкции , 14 (1), 197.
- Ким К.Дж. и Шахинпур М. (2003). «Ионные полимерно-металлические композиты: II. Технология изготовления». Умные материалы и конструкции , 12(1), 65.
- Шахинпур М. и Ким К.Дж. (2004). «Ионные полимерно-металлические композиты: III. Моделирование и моделирование в качестве биомиметических датчиков, приводов, преобразователей и искусственных мышц». Умные материалы и конструкции , 13 (6), 1362.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж «Мохсен Шахинпур, доктор философии, физкультура» 15 ноября 2023 г.
- ^ «Искусственные мышцы: применение современных полимерных нанокомпозитов» .
- ^ «Ударное сжатие твердых тел под высоким давлением» .
- ^ «Основы интеллектуальных материалов [обзор книги]» .
- ^ «Умные материалы RSC» (PDF) .
- ^ Перейти обратно: а б «Мохсен Шахинпур; профессор и заведующий кафедрой» .
- ^ «Архив 2015 г. – сотрудники NAI в прессе» . 8 ноября 2023 г.
- ^ «Изобретатель Альбукерке совершает революцию в области робототехники» .
- ^ «Международный журнал передовых робототехнических систем» .
- ^ "Дом" .
- ^ «Матч по армрестлингу между роботизированной рукой, активируемой EAP, и человеком» .
- ^ Шахинпур, М. (1992). «Концептуальный дизайн, кинематика и динамика плавательных робототехнических конструкций с использованием мышц из ионного полимерного геля» . Умные материалы и конструкции . 1 (1): 91–94. Бибкод : 1992SMaS....1...91S . дои : 10.1088/0964-1726/1/1/014 . S2CID 250915464 .
- ^ «Хирургическая коррекция аномалий рефракции глаза человека с помощью активных композитных искусственных мышечных имплантатов» .
- ^ «Термоусадочный склеральный бандаж с индивидуальной пряжкой для операций по отслойке сетчатки» .
- ^ «Инженер-механик создает робота Венерину Мухоловку» .
- ^ «Робот-венеринская мухоловка помогает в исследованиях искусственных мышц» .
- ^ «Исследователь надеется на венеринские мухоловки для развития искусственных мышц» . 20 марта 2012 г.
- ^ «Венеринские мухоловки-роботы могут питаться жуками в качестве топлива» .
- ^ Шахинпур, Мохсен (1995). «Микроэлектромеханика ионных полимерных гелей как электрически управляемых искусственных мышц» . Журнал интеллектуальных материальных систем и структур . 6 (3): 307–314. дои : 10.1177/1045389x9500600302 . S2CID 111050049 .
- ^ Шахинпур, М.; Бар-Коэн, Ю.; Симпсон, Джо; Смит, Дж. (1998). «Ионные полимер-металлические композиты (ИПМК) как биомиметические сенсоры, исполнительные механизмы и искусственные мышцы – обзор» . Умные материалы и конструкции . 7 (6): С15–С30. дои : 10.1088/0964-1726/7/6/001 . S2CID 250740011 .
- ^ Ким, К. (2002). «Новый метод изготовления трехмерных ионных полимерно-металлических композитов (IPMC), биомиметических датчиков, приводов и искусственных мышц» . Полимер . 43 (3): 797–802. дои : 10.1016/S0032-3861(01)00648-6 .
- ^ Шахинпур, Мохсен; Ким, Кван Дж. (2001). «Ионные полимер-металлические композиты: I. Основы» . Умные материалы и конструкции . 10 (4): 819–833. Бибкод : 2001SMaS...10..819S . дои : 10.1088/0964-1726/10/4/327 . S2CID 250905168 .
- ^ Шахинпур, Мохсен; Ким, Кван Дж. (2004). «Ионные полимерно-металлические композиты: III. Моделирование и моделирование в качестве биомиметических датчиков, приводов, преобразователей и искусственных мышц» . Умные материалы и конструкции . 13 (6): 1362–1388. Бибкод : 2004SMaS...13.1362S . дои : 10.1088/0964-1726/13/6/009 . S2CID 250799300 .
- ^ Шахинпур, Мохсен; Ким, Кван Дж. (2005). «Ионные полимерно-металлические композиты: IV. Промышленное и медицинское применение» . Умные материалы и конструкции . 14 (1): 197–214. Бибкод : 2005СМаС...14..197С . дои : 10.1088/0964-1726/14/1/020 . S2CID 135827667 .
- ^ Бар-Коэн, Йозеф; Сюэ, Т.; Шахинпур, Мохсен; Харрисон, Джойселин С.; Смит, Джозеф Г. (1998). «Маленькие мышечные приводы с использованием электроактивных полимеров (ЭАП)» . В Вуттиге, Манфред Р. (ред.). Умные конструкции и материалы 1998: Технологии умных материалов . Том. 3324. стр. 218–223. дои : 10.1117/12.316866 . S2CID 13916217 .
- ^ Бар-Коэн, Йозеф; Лири, Шон П.; Шахинпур, Мохсен; Харрисон, Джойселин С.; Смит, Дж. (28 мая 1999 г.). Бар-Коэн, Йозеф (ред.). «Электроактивные полимерные (EAP) приводы для планетарных применений» . Умные конструкции и материалы 1999: Электроактивные полимерные приводы и устройства . 3669 : 57–63. Бибкод : 1999SPIE.3669...57B . дои : 10.1117/12.349708 . S2CID 14827422 .
- ^ Люмия, Рональд; Шахинпур, Мохсен (28 мая 1999 г.). Бар-Коэн, Йозеф (ред.). «Конструкция микрозахвата с использованием электроактивных полимеров» . Умные конструкции и материалы 1999: Электроактивные полимерные приводы и устройства . 3669 : 322–329. Бибкод : 1999SPIE.3669..322L . дои : 10.1117/12.349689 . S2CID 108456725 .
- ^ Бар-Коэн, Йозеф; Лири, Шон П.; Шахинпур, Мохсен; Харрисон, Джойселин С.; Смит, Джозеф Г. (28 мая 1999 г.). Бар-Коэн, Йозеф (ред.). «Гибкие маломассивные устройства и механизмы, приводимые в действие электроактивными полимерами» . Умные конструкции и материалы 1999: Электроактивные полимерные приводы и устройства . 3669 : 51–56. Бибкод : 1999SPIE.3669...51B . дои : 10.1117/12.349697 . S2CID 780512 .
- ^ «Спинальные имплантаты, включая датчик и способы использования» .
- ^ «Имплантируемые насосные аппараты» .
- ^ «Имплантируемый микронасос в сборе» .
- ^ «Аккомодация поясных мини-мостовых имплантатов» .
- ^ «Список товарищей» .