Фрэнк С. Бейтс
Профессор Риджентс Фрэнк С. Бейтс | |
|---|---|
| Рожденный | 1954 |
| Альма-матер | Государственный университет Нью-Йорка, Олбани Массачусетский технологический институт |
| Известный | Блок-сополимеры Рассеяние нейтронов Полимерные смеси Микроэмульсии Поведение полимерной фазы |
| Награды | Медаль Джона Х. Диллона, 1989 г. Премия по физике полимеров, APS 1 997 Национальная инженерная академия (2002 г.) Американская академия искусств и наук (2010) Национальная академия наук (2017) Национальная академия изобретателей (2018) |
| Научная карьера | |
| Поля | Химическая инженерия , материаловедение |
| Учреждения | Белл Лаборатории Университет Миннесоты |
| Докторантура | Роберт Э. Коэн |
| Внешние видео | |
|---|---|
 «Профессор Фрэнк С. Бейтс, зам. химической инженерии. и материаловедение, Университет Миннесоты» «CEMS UMN — Лекция Фрэнка Бейтса ЧАТС: Полимеры» |
Фрэнк Стивен Бейтс (род. 1954, Нью-Йорк, Нью-Йорк) — американский инженер-химик и учёный-материаловед . Бейтс — регентский профессор (с 2007 г. по настоящее время), заслуженный профессор Университета Макнайта (с 1996 г. по настоящее время) и заведующий отделом (1999–2014 гг.) факультета химической инженерии и материаловедения Университета Миннесоты , где он работал преподаватель с 1989 года. До своего назначения в Университет Миннесоты Бейтс с 1982 по 1989 год работал техническим персоналом в AT&T Bell Laboratories.
Он получил широкое признание за свои обширные исследования в области науки о полимерах , особенно за его вклад в фундаментальное понимание фазового поведения полимерных смесей и в физику блок-сополимеров с микрофазным разделением. [1] По данным Web of Science, он опубликовал более 400 опубликованных работ, которые цитировались более 36 000 раз с индексом Хирша 97 по состоянию на 15 февраля 2018 года. В 2002 году он был избран членом Национальной инженерной академии , Американской академии наук. Искусств и наук в 2010 году и Национальной академии наук в 2017 году. [2]
Ранняя жизнь и образование
[ редактировать ]Фрэнк С. Бейтс родился 10 апреля 1954 года в Нью-Йорке, штат Нью-Йорк . Он получил степень бакалавра математики в Государственном университете Нью-Йорка-Олбани в 1976 году. Работая под руководством Роберта Э. Коэна в Массачусетском технологическом институте , Бейтс получил степень магистра химического машиностроения в 1979 году и степень доктора философии. получил степень бакалавра химического машиностроения в 1982 году. Его диссертация называлась «Исследование структуры и свойств в модельном наборе смесей диблок-сополимер-гомополимер». Впоследствии Бейтс присоединился к техническому персоналу AT&T Bell Laboratories . У Бейтса и его жены Дженис трое детей.
Вклад в науку о полимерах
[ редактировать ]Бейтс получил международное признание за свой выдающийся вклад и достижения как ученый-полимерщик. [3] В основополагающей статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters в 1985 году, Бейтс продемонстрировал, что меченные изотопами полимеры (например, пердейтерированный поли(1,4-бутадиен)) могут отделяться в макрофазе от своих немеченых аналогов и что эти полимерные смеси демонстрируют поведение в растворе при верхнем критическом уровне. Эта работа повлияла на будущие исследования фазового поведения полимерной смеси с использованием рассеяния нейтронов и помогла Бейтсу завоевать репутацию эксперта в использовании рассеяния нейтронов в изучении наук о мягких материалах . [4]
Исследования Бейтса в области науки о полимерах сосредоточены в первую очередь на самосборке блок-сополимеров в упорядоченные наноразмерные морфологии, динамике блок-сополимеров и полимерных смесей, а также полезных объемных физических свойствах этих материалов. [5] Одним из его наиболее значительных вкладов в экспериментальную физику полимеров является всестороннее понимание термодинамически обусловленного микрофазового разделения диблок-сополимеров с количественным сравнением с теориями, разработанными Людвиком Лейблером и другими. Эта работа оказала влияние на разработку коммерческих мультиблок-сополимеров для широкого применения. Бейтсу также приписывают детальное понимание формирования морфологии фаз бинепрерывной и тринепрерывной сетки в блок-сополимерах, включая убедительную идентификацию морфологии двойной гироидной структуры в диблок-сополимерах и открытие первых двух фаз ромбической сетки в мягких материалах. Бейтс также предоставил глубокое понимание роли термодинамических флуктуаций в расплавах сополимеров, кульминацией которого недавно стало открытие блок-сополимеров, которые образуют сигма-фазу Франка-Каспера и додекагональный квазикристалл. [6]
Будучи инженером-химиком , Бейтс использовал результаты своих фундаментальных исследований для изобретения и разработки полезных коммерческих материалов. В сотрудничестве с Dow Chemical Company Бейтс помог разработать мультиблок-сополимеры на основе гидрогенизированного полистирола (также известного как поли(циклогексилэтилен) или поли(винилциклогексан)) для таких применений, как компакт-диски , DVD-диски и пленки для оптических дисплеев. Американское химическое общество отметило это плодотворное сотрудничество академических и промышленных ученых наградой ACS Cooperative Research Award 2008. Компания Dow и лаборатория Бейтса также разработали класс недорогих блок-сополимеров для повышения ударной прочности некоторых эпоксидных смол. [7] которые обычно используются в печатных платах микроэлектроники, а также новые наполнители для растворения трудноизлечимых терапевтических средств для пероральной доставки лекарств. [8]
Награды, почести и профессиональная служба
[ редактировать ]За выдающиеся исследовательские и образовательные усилия Бейтс получил множество наград, в том числе:
- 1989 Медаль Джона Х. Диллона от Американского физического общества.
- Премия по физике полимеров 1997 года от Американского физического общества.
- Премия Дэвида Тернбулла за лекции 2004 года от Общества исследования материалов
- за совместные исследования 2008 года Премия Американского химического общества от Отдела науки и техники полимерных материалов.
- Премия 2008 года за устойчивые исследования Американского общества рассеяния нейтронов.
- 2012 Преподаватель Американского института инженеров-химиков.
- Премия Коццарелли 2014 г., прикладная наука и техника, PNAS
В 2002 году Бейтс был избран членом Национальной инженерной академии за важный вклад в изучение фазового поведения полимерных смесей, особенно блок-сополимеров. Он также является членом Американского физического общества (1992 г.), Американской ассоциации содействия развитию науки (2005 г.), Американской академии искусств и наук (2010 г.), Национальной академии наук (2017 г.) и Национальной академии наук. изобретателей (2018). [9]
Бейтс также известен своим опытом и поддержкой научных учреждений по рассеянию нейтронов в США, о чем свидетельствует работа в качестве председателя Национального комитета по усовершенствованным источникам нейтронов (1990-1995), президента Американского общества рассеяния нейтронов (1996-1995). 1999), а также в качестве члена консультативного комитета Центра нанофазного материаловедения Национальной лаборатории Ок-Риджа . [10]
Он служил широкому научному сообществу в качестве бывшего заместителя редактора отдела Physical Review Letters (1994–1999) и члена рецензируемого совета редакторов журнала Science (1997–2002). [11]
За время своего пребывания на посту заведующего кафедрой химического машиностроения и материаловедения Университета Миннесоты (1999–2014 гг.) Бейтс возглавил множество инициатив по сбору средств. [12] В 2006 году он инициировал амбициозную и успешную кампанию по сбору 20 миллионов долларов для предоставления стипендий первокурсникам своего факультета. Совсем недавно Бейтс получил пожертвование в размере 5 миллионов долларов от компании Dow Chemical. [13] и вклад в размере 10 миллионов долларов от Роберта Гора и Джейн Гор (изобретателя ткани, известной как Gore-Tex ) в качестве дополнительных средств на строительство исследовательского центра площадью 40 000 квадратных футов, известного как пристройка Гора к Амундсон-холлу.
Работает
[ редактировать ]Фрэнк Бейтс является автором многочисленных журнальных статей, описывающих значительные достижения в области науки о полимерах , материаловедении и химической инженерии , которые включают, помимо прочего:
- Ф.С. Бейтс, Г.Д. Виньял, В.К. Келер «Критическое поведение бинарных жидких смесей дейтерированных и протонированных полимеров» , Physical Review Letters 55, 2425 (1985). [14]
- Ф. С. Бейтс «Измерение корреляционной дырки в расплавах гомогенных блок-сополимеров» , Macromolecules 18, 525 (1985). [15]
- ГДТ Виньял, Ф.С. Бейтс, «Абсолютная калибровка данных малоуглового рассеяния нейтронов» , Журнал прикладной кристаллографии 20, 28 (1987). [16]
- Ф.С. Бейтс «Фазовое поведение полимер-полимер» , Science 251, 898 (1991). [17]
- А. К. Хандпур, С. Ферстер, Ф. С. Бейтс, И. В. Хэмли, А. Дж. Райан, В. Брас, К. Алмдал, К. Мортенсон «Фазовая диаграмма диблок-сополимера полиизопрена и полистирола вблизи перехода порядок-беспорядок» , Macromolecules 28, 8796 (1995) . [18]
- Дж. Х. Роуздейл, Ф. С. Бейтс, К. Алмдал, К. Мортенсен, Г. Д. Виналл «Порядок и беспорядок в расплавах симметричных диблочных полимеров» , Macromolecules 28, 1429 (1995). [19]
- М.В.Мацен, Ф.С.Бейтс «Объединение теорий блок-сополимеров со слабой и сильной сегрегацией» , Macromolecules 29, 1091 (1996). [20]
- Ф.С. Бейтс, В.М. Маурер, П.М. Липик, М.А. Хиллмайер, К. Алмдал, К. Мортенсен, Г.Х. Фредриксон , Т.П. Лодж «Полимерные бинепрерывные микроэмульсии» , Physical Review Letters 79, 849 (1997). [21]
- YY Вон, Х.Тед Дэвис, Ф.С. Бейтс, «Гигантские червеобразные резиновые мицеллы» , Science 283, 960 (1999). [22]
- Ф.С. Бейтс, Г.Х. Фредриксон, Д. Хукул, С.Ф. Хан «Пентаблочные сополимеры на основе PCHE: эволюция нового пластика» , AIChE Journal 47, 762 (2001). [23]
- Дж. М. Дин, Н. Е. Вергезе, HQ Pham, Ф. С. Бейтс «Эпоксидные смолы с наноструктурой, упрочненные» , Macromolecules 36, 9267-9270 (2003). [24]
- С. Джайн, Ф.С. Бейтс, «О происхождении морфологической сложности поверхностно-активных веществ на основе блок-сополимеров» , Science 300, 460 (2003). [25]
- Т. Эппс, Э. В. Кокран, К. М. Харди, Т. С. Бейли, Р. С. Валецко, Ф. С. Бейтс «Сетевые фазы в триблочных полимерах ABC» , Macromolecules 37, 7085 (2004). [26]
- С. Ли, К. Лейтон, Ф. С. Бейтс, «Нарушение сферичности и симметрии при образовании фаз Франка-Каспера из однокомпонентных материалов» , Proceedings of the National Academy of Sciences 111, 17723, (2014). [27]
Впечатляющие обзоры и перспективы
- Ф.С. Бейтс, Г.Х. Фредриксон, «Термодинамика блок-сополимера: теория и эксперимент» , Annual Review of Physical Chemistry 41, 525, (1990). [28]
- Г.Х. Фредриксон, Ф.С. Бейтс, «Динамика блок-сополимеров: теория и эксперимент» , Annual Review of Materials Science 26, 1 (1996). [29]
- Ф.С. Бейтс, Г.Х. Фредриксон, «Блок-сополимеры для создания мягких материалов» , Physics Today 52, 32, (1999). [30]
- Ф.С. Бейтс, М.А. Хиллмайер, Т.П. Лодж, К.М. Бейтс, К.Т. Делани, Г.Х. Фредриксон, «Многоблочные полимеры: панацея или ящик Пандоры?» , Наука 336, 434 (2012). [31]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «АЙШЕ — Фрэнк Бейтс» . 05.06.2012 . Проверено 5 февраля 2018 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ «Национальная инженерная академия Фрэнка Бейтса» . Проверено 5 февраля 2018 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ «Общественное радио Миннеаполиса — важность неудач в науке» . 17 апреля 2015 года . Проверено 5 февраля 2018 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ «Лекция Джеймса А. Моррисона - Фрэнк С. Бейтс» . Архивировано из оригинала 5 декабря 2017 года . Проверено 5 февраля 2018 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ «Лекция Батлера Фрэнка С. Бейтса» . Проверено 5 февраля 2018 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ «Экзотическое открытие, сделанное из мягкого полимера» . 3 января 2011 года . Проверено 5 февраля 2018 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Лю, Цзя (Дэниел); Томпсон, Закари Дж.; Сью, Хун-Джуэ; Бейтс, Фрэнк С.; Хиллмайер, Марк А.; Деттлофф, Марв; Джейкоб, Джордж; Вергезе, Нихил; Фам, Ха (14 сентября 2010 г.). «Упрочнение эпоксидных смол мицеллами блок-сополимеров червеобразной морфологии». Макромолекулы . 43 (17): 7238–7243. Бибкод : 2010МаМол..43.7238L . дои : 10.1021/ma902471g . ISSN 0024-9297 .
- ^ Тинг, Джеффри М.; Сказка, Свапнил; Пурчел, Анатолий А.; Джонс, Симус Д.; Виданапатирана, Лакмини; Толстыка, Закари П.; Го, Ли; Гийоде, Стивен Дж.; Бейтс, Фрэнк С. (12 октября 2016 г.). «Открытие высокопроизводительных наполнителей обеспечивает пероральную доставку плохо растворимых фармацевтических препаратов» . Центральная научная служба ACS . 2 (10): 748–755. дои : 10.1021/accentsci.6b00268 . ISSN 2374-7943 . ПМК 5084074 . ПМИД 27800558 .
- ^ «Бейтс назван научным сотрудником Национальной академии изобретателей» . 11 декабря 2018 г. Проверено 11 декабря 2018 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Вернер, Сэм (1997). «NSSA выбирает Фрэнка Бейтса своим новым президентом». Нейтронные новости . 8:35 . дои : 10.1080/10448639708231963 .
- ^ «APS – Лауреат премии по физике полимеров» . Проверено 5 февраля 2018 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ «Профиль руководителя Bloomberg — Фрэнк С. Бейтс» . Проверено 5 февраля 2018 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ «Dow и Миннесота объединяются в вопросах безопасности» . 02 мая 2012 г. Проверено 5 февраля 2018 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Бейтс, Ф.С.; Виналл, Джорджия; Келер, WC (1985). «Критическое поведение бинарных жидких смесей дейтерированных и протонированных полимеров». Письма о физических отзывах . 55 (22): 2425–2428. Бибкод : 1985PhRvL..55.2425B . doi : 10.1103/PhysRevLett.55.2425 . ПМИД 10032141 .
- ^ Бейтс, Фрэнк С. (1985). «Измерение корреляционной дыры в расплавах гомогенных блок-сополимеров». Макромолекулы . 18 (3): 525–528. Бибкод : 1985МаМол..18..525Б . дои : 10.1021/ma00145a037 .
- ^ Бейтс, Ф.С.; Виналл, Джорджия (февраль 1987 г.). «Абсолютная калибровка данных малоуглового рассеяния нейтронов» . Журнал прикладной кристаллографии . 20 (1): 28–40. Бибкод : 1987JApCr..20...28W . дои : 10.1107/S0021889887087181 .
- ^ Бейтс, Ф.С. (1991). «Фазовое поведение полимер-полимер». Наука . 251 (4996): 898–905. Бибкод : 1991Sci...251..898B . дои : 10.1126/science.251.4996.898 . ПМИД 17847383 . S2CID 2147946 .
- ^ Кхандпур, Ашиш К.; Ферстер, Стефан; Бейтс, Фрэнк С.; Хэмли, Ян В.; Райан, Энтони Дж.; Брас, Вим; Алмдал, Кристоффер; Мортенсен, Келл (1995). «Фазовая диаграмма диблок-сополимера полиизопрена и полистирола вблизи перехода порядок-беспорядок». Макромолекулы . 28 (26): 8796–8806. Бибкод : 1995МаМол..28.8796К . дои : 10.1021/ma00130a012 .
- ^ Роуздейл, Джеффри Х.; Бейтс, Фрэнк С.; Алмдал, Кристоффер; Мортенсен, Келл; Виналл, Джордж Д. (1995). «Порядок и беспорядок в расплавах симметричных диблочных полимеров». Макромолекулы . 28 (5): 1429–1443. Бибкод : 1995МаМол..28.1429R . дои : 10.1021/ma00109a014 .
- ^ Матсен, М.В.; Бейтс, Ф.С. (1996). «Объединение теорий блок-сополимеров со слабой и сильной сегрегацией». Макромолекулы . 29 (4): 1091–1098. Бибкод : 1996МаМол..29.1091М . дои : 10.1021/ma951138i .
- ^ Бейтс, Фрэнк С.; Маурер, Уэйн В.; Липич, Пол М.; Хиллмайер, Марк А.; Алмдал, Кристоффер; Мортенсен, Келл; Фредриксон, Гленн Х.; Лодж, Тимоти П. (1997). «Полимерные бинепрерывные микроэмульсии». Письма о физических отзывах . 79 (5): 849–852. Бибкод : 1997PhRvL..79..849B . дои : 10.1103/PhysRevLett.79.849 .
- ^ Бейтс, Фрэнк С.; Дэвис, Х. Тед; Вон, Ю-Ён (12 февраля 1999 г.). «Гигантские червеобразные резиновые мицеллы». Наука . 283 (5404): 960–963. Бибкод : 1999Sci...283..960W . дои : 10.1126/science.283.5404.960 . ПМИД 9974383 .
- ^ Бейтс, Фрэнк С.; Фредриксон, Гленн Х.; Хукул, Деннис; Хан, Стивен Ф. (2001). «Пентаблок-сополимеры на основе PCHE: эволюция нового пластика». Журнал Айше . 47 (4): 762–765. Бибкод : 2001АИЧЕ..47..762Б . дои : 10.1002/aic.690470402 .
- ^ Дин, Дженнифер М.; Вергезе, Нихил Э.; Фам, Ха К.; Бейтс, Фрэнк С. (2003). «Наноструктурные упрочненные эпоксидные смолы». Макромолекулы . 36 (25): 9267–9270. Бибкод : 2003МаМол..36.9267D . дои : 10.1021/ma034807y .
- ^ Джайн, С.; Бейтс, Ф.С. (2003). «О происхождении морфологической сложности поверхностно-активных веществ на основе блок-сополимеров». Наука . 300 (5618): 460–464. Бибкод : 2003Sci...300..460J . дои : 10.1126/science.1082193 . ПМИД 12702869 . S2CID 37849059 .
- ^ Дин, Дженнифер М.; Вергезе, Нихил Э.; Фам, Ха К.; Бейтс, Фрэнк С. (2003). «Сетчатые фазы в триблочных полимерах ABC». Макромолекулы . 37 (25): 9267–9270. Бибкод : 2003МаМол..36.9267D . дои : 10.1021/ma034807y .
- ^ Ли, Сангу; Лейтон, Крис; Бейтс, Фрэнк С. (2014). «Сферичность и нарушение симметрии при образовании фаз Франка-Каспера из однокомпонентных материалов» . Труды Национальной академии наук . 111 (50): 17723–17731. Бибкод : 2014PNAS..11117723L . дои : 10.1073/pnas.1408678111 . ПМЦ 4273414 . ПМИД 25378703 .
- ^ Бейтс, Фрэнк С.; Фредриксон, Гленн Х. (1990). «Термодинамика блок-сополимера: теория и эксперимент». Ежегодный обзор физической химии . 41 : 525–557. Бибкод : 1990ARPC...41..525B . дои : 10.1146/annurev.pc.41.100190.002521 . ПМИД 20462355 .
- ^ Фредриксон, Г.Х.; Бейтс, Ф.С. (1996). «Динамика блок-сополимеров: теория и эксперимент». Ежегодный обзор материаловедения . 26 : 501–550. Бибкод : 1996AnRMS..26..501F . дои : 10.1146/annurev.ms.26.080196.002441 .
- ^ Бейтс, Фрэнк С.; Фредриксон, Гленн Х. (1999). «Блок-сополимеры – дизайнерские мягкие материалы» . Физика сегодня . 52 (2): 32. Бибкод : 1999ФТ....52б..32Б . дои : 10.1063/1.882522 .
- ^ Бейтс, Ф.С.; Хиллмайер, Массачусетс; Лодж, ТП; Бейтс, CM; Делани, Коннектикут; Фредриксон, GH (2012). «Мультиблочные полимеры: панацея или ящик Пандоры?». Наука . 336 (6080): 434–440. Бибкод : 2012Sci...336..434B . дои : 10.1126/science.1215368 . ПМИД 22539713 . S2CID 30745737 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Члены Национальной инженерной академии США
- Члены Американской академии искусств и наук
- Члены Национальной академии наук США
- Американские инженеры-химики
- Американские ученые-материаловеды
- Факультет Университета Миннесоты
- Университет Олбани, выпускники SUNY
- 1954 года рождения
- Живые люди
- Миннесота CEMS
- Выпускники Массачусетского технологического института
- Члены Американского физического общества