นาโอมิ ฮาลาส
นาโอมิ ฮาลาส | |
|---|---|
| สัญชาติ | สหรัฐอเมริกา |
| การศึกษา | มหาวิทยาลัยลาซาล , วิทยาลัยบริน มอว์ |
| เป็นที่รู้จัก ในด้าน | อนุภาคนาโนแบบแกนและเปลือกที่มีเรโซแนนซ์พลาสมอนิก ที่ปรับได้ |
| รางวัล | รางวัลนวัตกรรมด้านมะเร็งของกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ, รางวัลจูเลียส เอ็ดการ์ ลิเลียนเฟลด์, รางวัลวิลลิส อี. แลมบ์, รางวัลสตรีในวงการวิทยาศาสตร์ไวซ์แมนน์, รางวัลอาร์ดับ บลิว วูด , รางวัลนวัตกรรมเทคโนโลยีไบโอโฟโตนิกส์ของ SPIE, รางวัลแฟรงค์ อิซักสันสำหรับผลกระทบทางแสงในของแข็ง |
| เส้นทางอาชีพด้านวิทยาศาสตร์ | |
| ฟิลด์ | โฟโตนิกส์ , พลาสมอนิกส์ , นาโนโฟโตนิกส์ , นาโนเทคโนโลยี |
| สถาบันต่างๆ | ศูนย์วิจัยโทมัส เจ. วัตสัน ของ IBM , ห้องปฏิบัติการ AT&T Bell , มหาวิทยาลัยไรซ์ |
| วิทยานิพนธ์ | (1987) |
| เว็บไซต์ | http://halas.rice.edu/halas-bio |
Naomi J. Halasเป็นนักฟิสิกส์และนักวิทยาศาสตร์นาโนชาวอเมริกัน เธอเป็นศาสตราจารย์ประจำมหาวิทยาลัย Rice และศาสตราจารย์ Stanley C. Moore ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์[ 1 ]เธอยังเป็นผู้อำนวยการก่อตั้งห้องปฏิบัติการนาโนโฟโตนิกส์ของมหาวิทยาลัย Rice และสถาบัน Smalley-Curl อีกด้วย[ 2 ]เธอคิดค้น อนุภาค นาโน ตัวแรกที่มีเรโซ แนนซ์พลา สมอนิก ที่ปรับได้ซึ่งควบคุมโดยรูปร่างและโครงสร้าง[ 3 ]และได้รับรางวัลมากมายจากผลงานบุกเบิกในสาขานาโนโฟโตนิกส์และพลาสมอนิกส์เธอยังเป็นส่วนหนึ่งของทีมที่พัฒนาโซลิตอน พัลส์มืดตัวแรกในปี 1987 ขณะทำงานให้กับIBM
ฮาลาสได้รับเลือกเป็นสมาชิกของสถาบันวิศวกรรมแห่งชาติในปี 2014 จากผลงานด้านวิศวกรรมระดับนาโนของปรากฏการณ์เรโซแนนซ์ทางแสงและรูปร่างเส้นสเปกตรัม
เธอเป็นสมาชิกกิตติมศักดิ์ของOptica , American Physical Society , International Society for Optical Engineering (SPIE), Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), American Association for the Advancement of Scienceในปี 2019 เธอได้รับแต่งตั้งเป็นสมาชิกกิตติมศักดิ์ของRoyal Society of Chemistry [ 4 ]
Halas ได้รับเลือกเป็นสมาชิกของ American Academy of Arts and Sciences ในปี 2009, National Academy of Sciences ในปี 2013 และNational Academy of Engineeringในปี 2014 โดยได้รับรางวัลจากสาขาวิศวกรรมนาโนสเกลของเรโซแนนซ์ทางแสงและรูปร่างเส้น เธอได้รับเลือกเป็นสมาชิกของ Royal Danish Academy of Sciences and Letters ในปี 2024 [ 5 ]
การศึกษา
ฮาลาสได้รับปริญญาตรีจากมหาวิทยาลัยลาซาลในปี 1980 เธอได้รับปริญญาโทจากวิทยาลัยบรินมอร์ในปี 1984 และปริญญาเอกจากบรินมอร์ในปี 1987 [ 6 ]เธอเป็นนักวิจัยระดับบัณฑิตศึกษาที่ศูนย์วิจัยโทมัส เจ วัตสันของ IBMในระหว่างการศึกษาปริญญาเอก ซึ่งในช่วงเวลานั้นเธอได้พัฒนาโซลิตอน "พัลส์มืด" ตัวแรกกับดีเตอร์ โครเอเคิล จิอัมปิเอโร จิอูลีอานี และแดเนียล กริชโกว์สกี[ 7 ]โซลิตอน "พัลส์มืด" คือคลื่นนิ่งที่แพร่กระจายผ่านใยแก้วนำแสงโดยไม่กระจายตัว และประกอบด้วยการขัดจังหวะสั้นๆ ของพัลส์แสง เธอยังเป็นส่วนหนึ่งของความพยายามวิจัยครั้งแรกที่มุ่งเน้นไปที่สเปกโทรสโกปีเทราเฮิร์ตซ์ใน โดเมน เวลาในระหว่างที่เธอทำงานที่ IBM [ 8 ]
อาชีพ
ฮาลาสทำการวิจัยระดับบัณฑิตศึกษาที่ศูนย์วิจัยIBM Thomas J. Watson ในยอร์กทาวน์ไฮท์ส รัฐนิวยอร์กในช่วงกลางทศวรรษ 1980 โดยเธอทำงานเกี่ยวกับทัศนศาสตร์แบบไม่เชิงเส้นความเร็วสูงพิเศษและการพัฒนาเบื้องต้นในสเปกโทรสโกปีเทราเฮิร์ตซ์ [ 9 ] ต่อมาเธอดำรงตำแหน่งหลังปริญญาเอกที่ห้องปฏิบัติการ AT&T Bellซึ่งงานวิจัยของเธอมุ่งเน้นไปที่สเปกโทรสโกปีการปล่อยโฟตอนแบบเวลาจำลองของพื้นผิวเซมิคอนดักเตอร์[ 10 ]
Halas เข้าร่วมคณะของมหาวิทยาลัย Rice ในปี 1989 การแต่งตั้งครั้งแรกของเธออยู่ในภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์[ 6 ] [ 11 ]
ในปี พ.ศ. 2542 เธอได้รับการแต่งตั้งเป็นศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์และเคมี และในปี พ.ศ. 2544 เธอได้รับการแต่งตั้งเป็นศาสตราจารย์ Stanley C. Moore ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์[ 10 ] [ 12 ]
ในปี 2547 Halas ได้ก่อตั้งและดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการนาโนโฟโตนิกส์ของมหาวิทยาลัย Rice ซึ่งเป็นศูนย์วิจัยสหวิทยาการที่อุทิศให้กับการศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างแสงและสสารในระดับนาโนและการประยุกต์ใช้ทางเทคโนโลยี นอกจากนี้ เธอยังดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการสถาบัน Smalley-Curl อีกด้วย[ 13 ]
ในปี 2023 เธอได้รับการแต่งตั้งเป็นศาสตราจารย์ประจำมหาวิทยาลัยไรซ์ ซึ่งเป็นตำแหน่งทางวิชาการสูงสุดของสถาบัน[ 14 ]เธอกลายเป็นบุคคลที่สิบและเป็นผู้หญิงคนที่สองในประวัติศาสตร์ของมหาวิทยาลัยที่ได้รับตำแหน่งนี้[ 15 ] [ 16 ]
วิจัย
Halas ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในด้านการมีส่วนร่วมพื้นฐานในพลาสมอนิกส์และนาโนโฟโตนิกส์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการพัฒนาโครงสร้างนาโนพลาสมอนิกส์ที่ปรับได้และการประยุกต์ใช้ในทางการแพทย์ การตรวจจับ และการแปลงพลังงาน งานวิจัยของเธอบูรณาการฟิสิกส์และเคมีพื้นฐานเข้ากับแม่เหล็กไฟฟ้า การออกแบบวัสดุระดับนาโน และเทคโนโลยีโฟโตนิกส์ประยุกต์[ 17 ]
นาโนเชลล์และโครงสร้างนาโนพลาสมอนิกที่ปรับแต่งได้
Halas เป็นที่รู้จักในฐานะผู้คิดค้น นาโนเชลล์แบบพลาสมอนเรโซแนนซ์ซึ่งเป็นอนุภาคนาโนแบบแกน-เปลือกชนิดหนึ่งที่ประกอบด้วยแกนไดอิเล็กทริก (โดยทั่วไปคือซิลิกา) เคลือบด้วยเปลือกโลหะบาง ๆ ซึ่งมักจะเป็นทองคำหรือเงิน[ 18 ]โครงสร้างเหล่านี้รองรับเรโซแนนซ์พลาสมอนบนพื้นผิว ซึ่งการตอบสนองทางแสงสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำโดยการปรับขนาดสัมพัทธ์ของแกนและเปลือกของอนุภาคนาโน[ 19 ]
การตระหนักรู้ของเธอเกี่ยวกับนาโนเชลล์แสดงให้เห็นว่าการดูดซับและการกระเจิงของแสงสามารถควบคุมได้ในช่วงสเปกตรัมกว้างตั้งแต่แสงที่มองเห็นได้ไปจนถึงอินฟราเรด ทำให้สามารถปรับแต่งปฏิสัมพันธ์ระหว่างแสงและสสารในระดับนาโนได้อย่างเป็นระบบ ความสามารถนี้ทำให้เกิดการนำอนุภาคนาโนเรโซแนนซ์พลาสมอนที่ปรับได้มาใช้ในทางปฏิบัติเป็นครั้งแรก โดยแปลงการคาดการณ์ทางทฤษฎีไปเป็นวัสดุทางแสงที่ควบคุมได้ในการทดลอง[ 20 ]
ในปี พ.ศ. 2546 Halas และJennifer L. West เพื่อนร่วมงานของเธอ ได้รับรางวัลNanotechnology Now Best Discovery Award สำหรับผลงานบุกเบิกในการพัฒนาการบำบัดมะเร็งโดยใช้นาโนเชลล์โลหะ[ 21 ] Halas ยังได้รับรางวัล Innovator Award จาก โครงการวิจัยมะเร็งเต้านมที่ได้รับคำสั่งจาก รัฐสภาของกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯและได้รับทุนสนับสนุน 3 ล้านดอลลาร์เป็นเวลาสี่ปีเพื่อทำการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับการรักษา[ 22 ]
การผสมพลาสมอนและโครงสร้างนาโนแบบคู่
Halas ได้ทำงานเพื่อทำความเข้าใจว่าโครงสร้างพลาสมอนิกส์มีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรเมื่อนำมารวมกัน งานวิจัยของเธอช่วยพัฒนาแนวคิดของการผสมพลาสมอน ซึ่งพัฒนาขึ้นร่วมกับPeter Nordlander ผู้ร่วมงานของเธอ โมเดลนี้เปรียบเทียบพลาสมอนที่มีปฏิสัมพันธ์กันในโครงสร้างนาโนโลหะกับออร์บิทัลโมเลกุล โดยแสดงให้เห็นว่าโหมดแม่เหล็กไฟฟ้าของพวกมันรวมกันเพื่อสร้างสถานะเรโซแนนซ์ใหม่[ 23 ]
กรอบงานนี้อธิบายว่าปัจจัยต่างๆ เช่น รูปทรงเรขาคณิต ระยะห่าง และองค์ประกอบของวัสดุ มีอิทธิพลต่อพฤติกรรมทางแสงในการประกอบอนุภาคนาโนอย่างไร ได้มีการนำไปใช้กับระบบต่างๆ รวมถึงคลัสเตอร์ ช่องว่างนาโน และอาร์เรย์ และได้ให้ข้อมูลในการออกแบบอุปกรณ์พลาสมอนิกที่ปรับได้และเครื่องมือสเปกโทรสโกปี[ 24 ]
สเปกโทรสโกปีและการตรวจจับที่ได้รับการปรับปรุงบนพื้นผิว
Halas ได้พัฒนาโครงสร้างนาโนพลาสมอนิกสำหรับการตรวจจับโมเลกุลที่มีความไวสูง นาโนเชลล์และการออกแบบที่เกี่ยวข้องสามารถขยายสนามแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างมาก ทำให้สัญญาณในสเปกโทรสโกปีรามานและอินฟราเรดเพิ่มขึ้น[ 25 ]ผลกระทบเหล่านี้ทำให้สามารถตรวจจับวัสดุในปริมาณน้อยมากและสนับสนุนนาโนเซนเซอร์เชิงแสงสำหรับการระบุสารเคมี โมเลกุลชีวภาพ และสารพิษในสิ่งแวดล้อม[ 26 ]
การบำบัดด้วยความร้อนจากแสง
การศึกษาเบื้องต้นของเธอเกี่ยวกับการบำบัดมะเร็งด้วยความร้อนจากแสงเป็นการร่วมมือกับศาสตราจารย์เจนนิเฟอร์ เวสต์ ผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมชีวภาพ พวกเขาร่วมกันก่อตั้งบริษัท Nanospectra Biosciences ซึ่งได้เปลี่ยนการบำบัดมะเร็งด้วยความร้อนจากแสงไปสู่การทดลองทางคลินิกที่ประสบความสำเร็จสำหรับมะเร็งต่อมลูกหมาก[ 27 ]
การเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงแบบพลาสโมนิกและกระบวนการที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์
Halas ได้ศึกษาการใช้โครงสร้างนาโนพลาสมอนิกเพื่อขับเคลื่อนปฏิกิริยาเคมีด้วยแสง โดยการรวมพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าและสร้างตัวนำประจุพลังงาน วัสดุเหล่านี้สามารถทำให้เกิดกระบวนการเร่งปฏิกิริยาได้โดยไม่ต้องใช้ความร้อนแบบดั้งเดิม[ 28 ]
งานของเธอแสดงให้เห็นว่าปฏิกิริยาต่างๆ เช่น การแตกตัวของแอมโมเนียและการปฏิรูปมีเทนสามารถขับเคลื่อนได้ด้วยแสง แนวคิดหลักคืออนุภาคนาโน “เสาอากาศ-เครื่องปฏิกรณ์” ซึ่งรวมโครงสร้างพลาสมอนิกเข้ากับไซต์เร่งปฏิกิริยา[ 29 ]
งานวิจัยนี้ยังมีส่วนช่วยในการก่อตั้ง Syzygy Plasmonics ซึ่งพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์เคมีที่ขับเคลื่อนด้วยแสงซึ่งทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่า[ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]
รางวัลและเกียรติยศ
- รางวัล Hill Prize สาขาวิศวกรรมศาสตร์ ประจำปี 2026 (มูลนิธิ Lyda Hill Philanthropies)
- รางวัลแฟรงคลิน เมดัล สาขาเคมี ประจำปี 2025
- เหรียญรางวัล CEK Mees ประจำปี 2024 [ 35 ]
- ทุนวิจัย Geoffrey Frew ประจำปี 2024 จากสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งออสเตรเลีย
- 2021 วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิตกิตติมศักดิ์ Université de technologie de Troyes
- สมาชิกกิตติมศักดิ์ ประจำปี 2019 ของราชสมาคมเคมี
- รางวัล American Chemical Society Nano Lectureship Award ประจำปี 2019
- นักวิจัยที่ได้รับการอ้างอิงสูงประจำปี 2019 จาก Clarivate (สาขาวิทยาศาสตร์วัสดุ)
- รางวัล Spiers Memorial Award ประจำปี 2019 จากราชสมาคมเคมี
- รางวัล American Chemical Society Award สาขาเคมีคอลลอยด์ ประจำปี 2019
- รางวัลจูเลียส เอ็ดการ์ ลิเลียนเฟลด์ประจำปี 2018 [ 36 ]
- รางวัล Willis E. Lamb ประจำปี 2017 [ 37 ]
- รางวัล Weizmann Women and Science Awardประจำปี 2017 [ 38 ]
- 2559 ศาสตราจารย์ CN Yang มหาวิทยาลัยฮ่องกง
- สมาชิกประจำปี 2016 สถาบันนักประดิษฐ์แห่งชาติ
- ผู้ได้รับการแต่งตั้งเข้าสู่หอเกียรติยศศิษย์เก่าดีเด่นของโรงเรียนมัธยมเบเธลพาร์ค ประจำปี 2016
- รางวัล RW Woodประจำปี 2015 , Optica [ 39 ]
- รางวัลนวัตกรรมเทคโนโลยีไบโอโฟโตนิกส์ SPIE ประจำปี 2014 [ 40 ]
- รางวัล Frank Isaksonประจำปี 2014 สำหรับปรากฏการณ์ทางแสงในของแข็ง สมาคมฟิสิกส์อเมริกัน[ 41 ]
- ปริญญาดุษฎีบัณฑิตกิตติมศักดิ์สาขาวิทยาศาสตร์ พ.ศ. 2555 มหาวิทยาลัยวิกตอเรียประเทศแคนาดา[ 42 ]
- รางวัล Alexander M. Cruickshank ประจำปี 2012 การประชุมวิจัย Gordon [ 43 ]
- รางวัล RE Tressler ประจำปี 2010 สาขาวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุ มหาวิทยาลัยเพนน์สเตท
- พ.ศ. 2550 วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิตกิตติมศักดิ์ มหาวิทยาลัยลาซาล
- รางวัลการค้นพบยอดเยี่ยมด้านนาโนเทคโนโลยีประจำปี 2003 [ 22 ]
เธอได้รับการเลือกตั้งเข้าสู่สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (2013) สถาบันวิศวกรรมแห่งชาติ (2014) สถาบันนักประดิษฐ์แห่งชาติ (2015) สมาคมอเมริกันเพื่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ (2005) และสถาบันศิลปะและวิทยาศาสตร์แห่งอเมริกา (2009) เธอเป็นสมาชิกกิตติมศักดิ์ของสมาคมฟิสิกส์แห่งอเมริกา (2001) Optica (2003) [ 44 ] SPIE (2007) สถาบันวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (2008) และ สมาคม วิจัยวัสดุ (2013) [ 45 ] [ 46 ]
ผลงานตีพิมพ์ที่คัดเลือก
- Le, F.; Brandl, DW; YA Urzhumov, YA; และคณะ (2008). “อาร์เรย์อนุภาคนาโนโลหะ: พื้นผิวร่วมสำหรับทั้ง SERS และ SEIRA”. ACS Nano. 2: 707-718.
- Knight, MW; Sobhani, H.; Nordlander, P.; และ Halas, NJ (2011). “การตรวจจับแสงด้วยเสาอากาศออปติคอลแบบแอคทีฟ” Science. 332: 702-704.
- LR Hirsch; RJ Stafford; JA Bankson; และ คณะ (3 พฤศจิกายน 2546). "การบำบัดเนื้องอกด้วยความร้อนอินฟราเรดใกล้โดยใช้นาโนเชลล์ภายใต้การนำทางด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า" Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 100 (23 ) : 13549– 13554. Bibcode : 2003PNAS..10013549H . doi : 10.1073 / PNAS.2232479100 . ISSN 0027-8424 . PMC 263851. PMID 14597719. Wikidata Q37089559 .
- E. Prodan; C. Radloff; NJ Halas ; P. Nordlander (1 ตุลาคม 2546). "แบบจำลองไฮบริดสำหรับการตอบสนองพลาสมอนของโครงสร้างนาโนที่ซับซ้อน" Science . 302 ( 5644): 419–422 . Bibcode : 2003Sci...302..419P . doi : 10.1126/SCIENCE.1089171 . ISSN 0036-8075 . PMID 14564001. Wikidata Q79176466 .
- Naomi J Halas ; Surbhi Lal; Wei-Shun Chang; Stephan Link; Peter Nordlander (4 พฤษภาคม 2011). "พลาสมอนในโครงสร้างนาโนโลหะ ที่เชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนา" Chemical Reviews . 111 (6): 3913– 3961. doi : 10.1021/CR200061K . ISSN 0009-2665 . PMID 21542636. Wikidata Q84034991 .
- Swearer, Dayne F.; Hangqi Zhao, Hangqi; Zhou, Linan; และคณะ (2016). “คอมเพล็กซ์เสาอากาศ-ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเฮเทอโรเมทัลลิกสำหรับการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง”. วารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113: 8916–8920.
- Zhou, L.; Swearer, Dayne F.; Zhang, Chao; และคณะ (2018). “การหาปริมาณตัวพาความร้อนและการมีส่วนร่วมทางความร้อนในการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงแบบพลาสโมนิก” Science. 362: 69–72.
- Rastinehad, Ardeshir R.; Anastos, Harry; Wajswol, Ethan; และคณะ (2019). “การทำลายเนื้องอกต่อมลูกหมากด้วยความร้อนเฉพาะที่โดยใช้นาโนเชลล์ทองคำในการศึกษาอุปกรณ์นำร่องทางคลินิก” วารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 116: 18590-18596.
- Zhou, Linan; Martirez, John Mark P.; Zhang, Chao; และคณะ (2020). “การปฏิรูปมีเทนแบบแห้งที่ขับเคลื่อนด้วยแสงโดยใช้โฟโตคะตาลิสต์พลาสมอนิกส์เสาอากาศ-รีแอคเตอร์ไซต์อะตอมเดี่ยว” Nature Energy. 5: 61-70.
ลิงก์ภายนอก
- เว็บไซต์ของนาโอมิ ฮาลาส ไรซ์
- "ประวัติการทำงาน - นาโอมิ เจ. ฮาลาส, ดร.วิทยา" . 5 ตุลาคม 2016 . สืบค้นเมื่อ29 มกราคม 2018 .
- สมาคมอเมริกัน-ฮังการี: สมาชิกเด่น
- ประวัติและบทสัมภาษณ์ ของนาโอมิ ฮาลาส โดย CNN เดือนมิถุนายน 2550
- วิดีโอสัมภาษณ์ของ SPIE กับนาโอมิ ฮาลาส เกี่ยวกับอนุภาคนาโนโลหะ
- บทความจาก Nanotechnology Now เกี่ยวกับรางวัลการค้นพบยอดเยี่ยม
- Bryan Bunch และ Alexander Hellemans (บรรณาธิการ) ประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สำนักพิมพ์ Houghton Mifflin, 2004. ข้อมูลปี 1987
- โครงการริเริ่มด้านนาโนเทคโนโลยีของเท็กซัส, ใส่ใจในรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ: นาโนเทคโนโลยีและอนาคตทางเศรษฐกิจของเท็กซัส , 2003
- โปรไฟล์ PBS NOVA ScienceNow - คลิปวิดีโอฟรี 10 นาที
- ผลงานตีพิมพ์ของ Naomi Halas ที่ได้รับการจัดทำดัชนีโดยGoogle Scholar