Le Georgia Institute of Technology a reçu un U.S. Air Force Center of Excellence pour concevoir des nanostructures pour la récupération d'énergie et des matériaux adaptatifs, et développer des outils pour optimiser les processus cognitifs critiques du combattant moderne.

Le Centre de 10,5 millions de dollars, connu sous le nom de centre Bio-nano-enabled Inorganic/Organic Nanostructures and Improved Cognition (BIONIC), est dirigé par Vladimir Tsukruk et Kenneth Sandhage, professeurs à la School of Materials Science and Engineering de Georgia Tech.

« Les matériaux avancés sont un domaine d'importance pour l'armée de l'air car le paysage de la science des matériaux évolue rapidement et les bio-nano-matériaux sont des classes de matériaux omniprésents qui présentent des capacités uniques et ont le potentiel de répondre aux besoins de l'armée de l'air, " a expliqué Rajesh Naik, un scientifique de la Direction des matériaux et de la fabrication du Laboratoire de recherche de l'US Air Force (AFRL). "En outre, des outils cognitifs améliorés sont nécessaires pour évaluer la capacité cognitive du combattant alors que nous en demandons plus à nos opérateurs humains dans les environnements les plus exigeants. »

Le centre BIONIC comprend un groupe de membres principaux de six départements des Georgia Tech Colleges of Sciences and Engineering, chercheur à l'Ohio State University, et scientifiques et ingénieurs de l'AFRL. Lockheed Martin Aeronautics Company est également un collaborateur industriel.

Le financement du Centre d'excellence est assuré par la Direction des matériaux et de la fabrication et la Direction de l'efficacité humaine de l'AFRL, le Bureau de la recherche scientifique de l'US Air Force et Georgia Tech. Le prix initial est de trois ans, avec la possibilité d'une prolongation supplémentaire de deux ans.

« Georgia Tech a été choisie pour diriger ce centre d'excellence en raison de son investissement dans le développement des infrastructures, y compris les nouvelles installations et l'instrumentation ; son recrutement de professeurs et d'étudiants de haut calibre; et son accent sur la bio-nanotechnologie et les sciences cognitives, " dit Morley Stone, scientifique en chef de l'aile de la performance humaine de la direction de l'efficacité humaine de l'AFRL.

Il existe trois grands axes de recherche, appelés groupes de recherche interdisciplinaires, au sein du centre BIONIC. Chaque groupe comprend plusieurs collaborateurs de la Direction des Matériaux et Fabrication ou de la Direction de l'Efficacité Humaine de l'AFRL.

Pour la première poussée, qui est dirigé par Sandhage, les chercheurs conçoivent, fabrication, caractériser et modéliser les performances des nanocomposites inorganiques/organiques pour une efficacité, dispositifs de récupération d'énergie à distance, comme le photovoltaïque et les batteries.

"L'U.S. Air Force utilise des drones autonomes qu'ils aimeraient faire fonctionner pendant de plus longues périodes, " a expliqué le co-directeur Sandhage, qui détient la chaire B. Mifflin Hood à l'École des sciences et du génie des matériaux et un poste auxiliaire à l'École de chimie et de biochimie. "Pour faire ça, ils ont besoin d'une source d'énergie rentable qui peut fonctionner efficacement pendant de longues périodes, tout en fournissant des impulsions de puissance élevées en cas de besoin."

Tsukruk dirige le deuxième groupe de recherche interdisciplinaire, qui se concentre sur la conception, fabrication, caractériser et simuler les performances de nanocomposites inorganiques/organiques pour accordable, matériaux adaptatifs.

"Lorsque ces matériaux adaptatifs sont exposés à la chaleur ou à la lumière ou aux deux, ils changeront leurs propriétés d'une manière qui sera utile pour détecter ou transformer des surfaces, " a déclaré le co-directeur Tsukruk, qui détient également un poste conjoint à la Georgia Tech's School of Polymer, Ingénierie textile et fibre.

Le troisième axe est dirigé par Michelle LaPlaca, professeur agrégé au département de génie biomédical Wallace H. Coulter de Georgia Tech et de l'Université Emory. LaPlaca et son équipe prévoient de développer des outils et des méthodes d'évaluation pour optimiser les processus cognitifs critiques du combattant moderne.

"Les analystes de l'US Air Force doivent rester attentifs aux ordinateurs et aux commandes pendant des heures, nous visons donc à trouver une signature moléculaire de la cognition sensible aux changements de niveaux de stress et à corréler ces molécules avec des cartes cérébrales fonctionnelles à l'aide de techniques d'imagerie par résonance magnétique, " a déclaré LaPlaca. "Nous voulons en savoir plus sur la réponse physiologique d'un combattant à différentes situations et utiliser ces informations pour optimiser l'entraînement et l'efficacité du travail."

Outre ses objectifs de recherche, un autre objectif du Centre d'excellence est de mener des recherches collaboratives stimulantes qui inciteront les étudiants à envisager de travailler à l'AFRL.

« Chez Georgia Tech, nous avons l'habitude d'envoyer des anciens élèves exceptionnels travailler à l'AFRL, dont trois de nos récents doctorats. diplômés. En tant qu'étudiants, ils ont pu collaborer avec des chercheurs de l'AFRL et passer de longues périodes dans les installations de l'AFRL, qui leur a ouvert les yeux sur les opportunités passionnantes et l'atmosphère de recherche dynamique de l'AFRL, " dit Sandhage.

Les autres membres principaux du Centre comprennent le professeur des régents Mostafa El-Sayed, le professeur Seth Marder et le professeur assistant Nils Kroger de la Georgia Tech School of Chemistry and Biochemistry; le professeur Bernard Kippelen de la Georgia Tech School of Electrical and Computer Engineering; Shella Keilholz, professeur adjoint au département Coulter de génie biomédical; Eric Schumacher, professeur adjoint à la Georgia Tech School of Psychology; et Hamish Fraser, professeur au Département de science et d'ingénierie des matériaux de l'Ohio State University.

Des chercheurs viendront s'ajouter à ce noyau dès l'année prochaine, lorsque le Centre commencera à attribuer des subventions de démarrage aux membres du corps professoral de Georgia Tech.

"L'objectif de ce programme de subventions de démarrage est d'établir de nouvelles relations avec des membres talentueux du corps professoral de Georgia Tech, ce qui peut entraîner des relations à long terme et des collaborations fructueuses avec l'U.S. Air Force, " a ajouté Sandhage.

Source :Institut de technologie de Géorgie