Kas būtų, jei? Šnypšti

Mildred Dresselhaus praėjusių metų gegužę buvo iškviesta į Ovalųjį kabinetą penkių minučių audiencijai su prezidentu. Tačiau po to, kai Obama pasveikino ją ir kolegą fiziką laimėjus Enrico Fermi premiją, kuri skiriama už išskirtinį indėlį į energetikos mokslą, jie pradėjo kalbėti apie visuotinį atšilimą ir pagrindinių mokslo svarbą. Kol jie to nesuprato, prabėgo pusvalandis. Jis pasakė, kad visas jo tvarkaraštis baigiasi. Rugsėjo mėnesį ji išvyko į Oslą pietauti su Norvegijos karaliumi Haraldu ir gauti 1 milijono dolerių Kavli premiją nanomokslų srityje.





Millie Dresselhaus

Paklausta, koks darbas jai labiausiai patiko, Dresselhaus sako: „Dabar aš dirbu“. Ir tai nuolat keičiasi.

Visi šie apdovanojimai, kuriuos gavau pastaruoju metu... tai privertė susimąstyti: „O, aš tiesiog tęsiu dar keletą metų“, – sako 82 metų Dresselhausas, 2012 m. parašęs 39 straipsnius arba jų bendraautorius. ilgas laikas. Aš dabar oficialiai išėjau į pensiją. Bet aš tikrai nesu pensininkas. Tiesą sakant, septynias dienas per savaitę instituto fizikos ir elektros inžinerijos profesorė emerita yra savo kabinete 13 pastate iki 6:30 val. dar visai neseniai ji ir jos vyras, pensininkas fizikos profesorius Gene Dresselhaus atvykdavo kiekvieną rytą 5:30. Jai patinka sekti daugiau nei 100 kasdienių kolegų ir buvusių studentų el. laiškų – kvietimų į renginius, karjeros ir asmeninio gyvenimo naujienų bei prašymų prisidėti prie jų tyrimo. Kolegos ją laiko geriausia žmogumi, kai padaro įdomų atradimą, bet nežino, ką su juo daryti.

Ji sušvelnina savo susirašinėjimo apimtis, kaip būdinga MIT profesoriui. Tačiau Millie nėra daug būdinga, nes ją vadina beveik visi.



Nanomokslo pradininkas Dresselhausas buvo vienas iš pirmųjų mokslininkų, sumaniusių, kad įmanoma sukurti anglies nanovamzdelius, kurie yra nepaprastai stiprūs ir praleidžia šilumą bei elektrą geriau nei įprasta anglis. Ji pirmoji išnaudojo termoelektrinį nanoskalės efektą, kad efektyviai surinktų energiją iš medžiagų, kurios laidų elektrą, temperatūrų skirtumų. Millie indėlis yra didžiulis, sako Jamesas Touras, pirmaujantis nanotechnologijų tyrinėtojas ir Rice universiteto profesorius. Ji yra atsakinga už didžiąją dalį to, ką mes žinome apie anglies medžiagų, įskaitant grafitą, grafeną ir anglies nanovamzdelius, apibrėžimo ir apibūdinimo metodus.

Be to, Dresselhausas taip pat dirbo JAV Energetikos departamento Mokslo biuro direktoriumi, Nacionalinės mokslų akademijos iždininku ir Amerikos mokslo pažangos asociacijos bei Amerikos fizikos draugijos prezidentu. keletą jos užklasinių susitikimų. Nacionalinio mokslo medalio laimėtoja ir 28 garbės daktaro laipsniai apdovanota, ji padėjo formuoti šiuolaikinę fiziką, net kai ji ganė daugiau nei 60 doktorantų per MIT ir užaugino keturis vaikus laikais, kai motinos dažnai turėjo likti namuose.

Nelaimės privalumai
Kai Dresselhaus pradėjo veiklą, moterys dažnai buvo aktyviai atgrasomos nuo mokslinės karjeros. Ji sako, kad Andrew Lawsonas, jos patarėjas doktorantūros studijose iš Čikagos universiteto, tikėjo, kad moterims moksle nėra vietos ir net nežinojo, ką ji dirba, likus dviem savaitėms iki baigiamojo darbo. Tačiau nelaimės jai nebuvo svetimos, nes depresijos metais ji užaugo skurdžiame Bronkso rajone. Dresselhaus pasižymėjo muzika ir akademiniais dalykais; šeštą ji pati važiavo metro į smuiko pamokas. Hanterio koledže fizikos profesorė (ir būsima Nobelio premijos laureatė) Rosalyn Yalow pripažino ir paskatino jos dovaną mokslui.



Įstojo į Kembridžo universitetą Fulbright ir įgijo magistro laipsnį Radcliffe, 1953 m. Dresselhaus išvyko į Čikagos universitetą. Ten, būdama pirmo kurso doktorantė, ji dažnai vaikščiojo į universiteto miestelį kartu su puikiu fiziku Enrico Fermi. paskutiniais savo gyvenimo metais. (Kalbėjome apie ką jis norėjo pasikalbėti, sako ji. Buvau labai drovus jaunuolis ir nesugalvočiau siūlyti temos Enrico Fermi.) Tie pokalbių metai padėjo suformuoti Dresselhausą kaip mokslininką. Jis visada buvo pasirengęs kovoti su nežinomybe, prisimena ji. Jis visada užduodavo klausimus: „O kas, jei tai, tai ir tai būtų tiesa? O jei galėtume tai padaryti – ar būtų įdomu ir ko galėtume išmokti?

Patarėjo palikta, Dresselhaus ieškojo kitų studentų ir dėstytojų, kaip įgarsinimo lentų tokiems klausimams, kai ji kūrė disertaciją apie magnetizmą ir superlaidumą, panaudodama išgelbėtą įrangą eksperimentams atlikti. Baigiamąjį darbą dariau labai savarankiškai, todėl baigusi buvau savotiška savarankiškesnė būtybė nei vidutiniškai, – sako ji. Tikiu, kad nelaimės gali duoti naudos.

Anglies viliojimas
Dresselhausas 1958 m. vedė Gene'ą, kolegą Čikagos universiteto fiziką, ir išvyko su juo į Kornelį, kur jis studijavo fakultete, o ji buvo doktorantė. 1959 m. ten gimė jų dukra Marianne ’81. Tuo metu tik dviejose šalies vietose buvo samdoma pora susituokusių mokslininkų – IBM ir MIT. Taigi 1960 m. jie abu pradėjo dirbti Linkolno laboratorijos kietojo kūno skyriuje, kuris tyrė kietųjų kūnų fiziką ir galimas kietojo kūno pritaikymas kariuomenėje. Skyriaus direktorius Benas Laxas, mokslų daktaras '49, manė, kad naujausia superlaidumo teorija nepaliko jokių kitų paslapčių, kurias reikėtų išspręsti, todėl paprašė Dresselhauso ištirti ką nors kita.



Millie Dresselhaus

Anglies karalienė, kaip ji žinoma, atlieka eksperimentą ir skaito paskaitą (žemiau).

Millie Dresselhaus

Priverstas perjungti pavaras, Dresselhausas nusprendė sutelkti dėmesį į anglį, o ypač į elektroninę grafito struktūrą – minkštą, elektrai laidžią anglies formą, užpildančią pieštukus. Jos tikslas: ištirti, kaip ji veikia pačiu esminiu lygmeniu.

Ji tapo viena pirmųjų mokslininkų, naudojusių lazerius, kad stebėtų, kaip elektronai elgiasi dideliuose magnetiniuose laukuose. Toks darbas buvo laikomas sudėtingu, o grafito elektroninė struktūra buvo laikoma labai sudėtinga. Taigi ji iš esmės turėjo lauką sau. Pasaulyje buvo trys popieriai per metus, ir manau, kad jie beveik visi buvo mano, – prisimena ji. Iki 1964 m. ji turėjo keturis vaikus iki šešerių metų, todėl konkurencinio spaudimo trūkumas pasirodė esąs naudingas, nes ji žongliravo su tyrimų ir motinystės reikalavimais.



1967 m. Dresselhausas buvo pakviestas metus dirbti kviestine profesore MIT. Filantropė Abby Rockefeller Mauzé įsteigė fondą, skirtą remti moterį, kuri dėsto dalyką, kuriame moterys buvo nepakankamai atstovaujamos; moterų fiziniuose moksluose buvo itin retos, todėl Dresselhausas buvo šaunu. Netrukus ji buvo įdarbinta visu etatu, sako ji, nes niekas kitas nenorėjo dėstyti fizikos inžinerijos studentams. Ji buvo, nors vyresnysis Kornelio fakulteto narys jai sakė, kad moterys negali mokyti inžinierių. Dresselhausas sukūrė kursą, kuriame pagrindinis dėmesys buvo skiriamas praktinių, realių inžinerinių problemų fizikai. Kursai, kuriuos ji pradėjo – šiuolaikinė 6.732 versija (kietųjų medžiagų fizika) ir kas tapo 6 730 (Physics for Solid State Applications) – vis dar mokoma ir šiandien, ir jie vis dar daugiausia grindžiami jos originaliais užrašais.

Ji taip pat tęsė anglies tyrimus, o aštuntajame dešimtmetyje ji giliau žvelgė į grafitą. Tai sluoksniuota medžiaga, kurios plokštumos surištos labai silpnai, ir Dresselhausas norėjo daugiau sužinoti apie tų atskirų sluoksnių savybes. Ji ir jos mokiniai iš esmės išskyrė sluoksnius, sudėdami tarp jų skirtingas molekules ir išmatavo tokius dalykus kaip jų elektrinės ir magnetinės savybės. Šis darbas pasirodė toks vaisingas, kad Dresselhaus laboratorija pritraukė studentus iš penkių skirtingų skyrių dar prieš tai, kai išpopuliarėjo tarpdisciplininiai tyrimai. Devintajame dešimtmetyje buvo sudaryta apie dvi dešimtis tezių ir padėjo pagrindus šiandien atliekamiems grafeno – vieno atomo storio grafito lakštų, kurie galėtų būti stipri ir labai efektyvi laidžioji medžiaga – tyrimams.

Jos ankstyvasis darbas su grafitu apėmė didžiąją dalį to, kas dabar iš naujo atrasta grafeno atveju, sako Phaedon Avouris, IBM bendradarbis ir nanometrinio masto mokslo ir technologijų vadovas Thomas J. Watson tyrimų centre Yorktown Heights mieste, Niujorke.

Iš laivo iškrenta dugnas
Beveik visiems Dresselhauso laboratorijos dūzgimo darbams atlikti reikėjo naudoti MIT didelio magnetinio lauko laboratoriją, kurią finansavo Nacionalinis mokslo fondas. Tačiau 1990 m. NSF savo finansavimą perkėlė į Floridos valstijos universitetą, o Dresselhausas nebuvo suinteresuotas eiti į pietus.

Nors ji nerekomenduoja ieškoti nelaimių, labai svarbu išmokti veikti, kai laivo, kuriame esate, dugnas iškrenta ir jūs turite pereiti į kitą, sako ji. Labai vertinga persvarstyti, kas jūs esate ir ką norite veikti. Maždaug kas 20 metų tai turbūt geriausia, kas gali nutikti. Kai tai nutiko Dresselhausui 1990 m., ji atsisakė ankstesnių pokalbių su Fermi, kad išsiaiškintų, ką daryti toliau. Jūs išlaikote šiek tiek to, ką žinote kaip savo saugos poziciją, sako ji. Bet tada jūs įdedate 90 procentų savo pastangų, kad pradėtumėte naują dalyką, kurio nežinote.

Ji daug žinojo apie anglį. Tačiau toliau klausdama, kas būtų, jei klausimų apie tai, ji pasuko nežinomomis kryptimis. 1990 m. Gynybos departamento seminare apie anglies medžiagų tyrimus ji ir Rice'o fizikas Richardas Smalley diskutavo, kaip 10 anglies atomų žiedo pridėjimas prie kamuoliuko (futbolo kamuolio formos C60 molekulės) paverčia jį C70, pailgu. kamuolys. Tai paskatino idėją toliau ištempti tokius rutulius į vadinamuosius vienos sienelės anglies nanovamzdelius, susuktus vieno atomo storio anglies cilindrus. 1992 m. Dresselhaus parašė dokumentą su savo vyru ir kolegomis Riichiro Saito ir Mitsutaka Fujita, teigdama, kad būtų galima pagaminti puslaidininkius arba metalinius anglies nanovamzdelius, kurių savybės būtų labai skirtingos, tiesiog labai nežymiai pakeitus jų geometriją. Ši mintis buvo stulbinanti, bet galiausiai teisinga. Iki 1994 m. ji savo laboratorijoje tyrinėjo nanovamzdelių savybes. Tai buvo didelis žingsnis į priekį, sako ji. Nanovamzdeliai buvo pirmasis tikrai nano dalykas.

1992 m. Dresselhausas pradėjo dar vieną tyrimą, kai JAV karinis jūrų laivynas paprašė padėti išsiaiškinti, kaip tyliai ir nepastebimai generuoti energiją – be degimo, išmetamųjų dujų ar burbuliukų – povandeniniams laivams varyti slaptu režimu. Šis prašymas privertė ją susimąstyti apie termoelektrinį efektą – reiškinį, kuris tam tikrų medžiagų temperatūrų skirtumus paverčia įtampa. Šios energijos surinkimas visada buvo sudėtingas, nes tam reikalingas mažas šilumos laidumas (kad būtų išlaikytas temperatūros skirtumas) ir didelis elektros laidumas (kad galėtų tekėti temperatūrų skirtumo sukuriama įtampa). Tačiau didėjantis elektros laidumas paprastai padidina šilumos laidumą, o sumažinus šilumos laidumą taip pat sumažina elektros laidumą. Suprojektuodama laidžią medžiagą nanoskalėje, ji rado būdą, kaip daug savarankiškiau valdyti šilumos ir elektros laidumą, todėl atsirado naujas nanotermoelektros laukas. Termoelektriniai prietaisai gali panaudoti temperatūros gradientą (galbūt dėl ​​perteklinės šilumos ar saulės šviesos) elektros energijai gaminti arba naudoti elektros energiją šildyti ar vėsinti be judančių dalių. Taigi potenciali tokių įrenginių svarba yra didžiulė. Šiandien Dresselhaus bendradarbiauja su Gang Chen, kuris vadovauja MIT kietojo kūno saulės ir šiluminės energijos konversijos centrui, tirdamas termoelektrinių medžiagų efektyvumą.

Nors jos studentams atrodė šiek tiek traumuojantis, kai jai teko perkelti savo tyrimų dėmesį, abi naujos kryptys pasiteisino. Vaisingiausia yra keistis, sako ji.

Kai kuriomis dienomis tai nėra taip lengva
Dresselhaus išgyveno traumą, kai turėjo keisti savo tyrimų kryptis su minimaliu triukšmu. Tačiau per savo karjerą jai taip pat teko susidurti su iššūkiu tiesiog būti moterimi srityje, kurioje dominuoja vyrai. Kai ji atvyko į Linkolno laboratoriją, Dresselhaus dukra buvo kūdikė; Turėti dar tris vaikus per ateinančius penkerius metus ji nepatiko savo viršininkui, kuris, anot jos, keturis vaikus laikė pertekliniais. Dėl trijų sūnų gimimo Dresselhaus iš viso išėjo penkių dienų motinystės atostogų. (Ji prisimena, kad vienas gimė ilgą savaitgalį; kitas atvažiavo sniego dieną.) Apsiginklavusi stora pagalve vairavimui, ji grįžo į darbą.

Kai ji pradėjo dėstyti MIT 1967 m., tik 4 procentai MIT studentų buvo moterys (dabar yra 45 procentai), o moterų fakulteto narių procentas buvo dar mažesnis. Kai esi tiek daug mažiau ir tiesiog nematai kitų moterų profesorių, susimąstai, ar turi galimybę, ar tau ten priklauso, sako ji. Kai kuriomis dienomis ne taip lengva tęsti. Kai kuriomis dienomis galite dėl to labai nusiminti.

Millie Dresselhaus

Šiandien Dresselhaus vis dar randa laiko groti smuiku ar altu beveik kasdien ir nėra suinteresuotas išeiti į pensiją. Ji sako, kad darbas ją nuveda į tiek daug įdomių vietų, kad man atrodo, kad kiekvieną mėnesį atostogauju.

Tačiau vyras paskatino ją ištverti. Ji taip pat turėjo patikimą auklę. (Ji sako, kad buvau jos bilietas į koledžą jos vaikams. Mes gerai bendradarbiavome.) Jos atkaklumas ne tik paskatino atlikti nuostabius tyrimus, bet ir padėjo pakeisti požiūrį į moteris mokslo srityje. Tiesą sakant, ji sako, kad jos doktorantūros patarėjas galiausiai atsiprašė, kad ignoravo ją, ir pakvietė ją perskaityti išskirtinę paskaitą jo universitete. Žmonės keičiasi, sako ji. Taigi mums svarbu tęsti, nes mes darome gerą įtaką. Jį pakeisti nebuvo taip sunku.

MIT Dresselhaus panaudojo dalį stipendijos, gautos kartu su Abby Rockefeller Mauzé katedra, finansuoti renginius, skirtus moterims paremti. Maždaug 45 metus ji beveik kasdien susitikdavo su nedidelėmis moterų grupėmis, kad aptartų problemines situacijas, su kuriomis jos susidūrė MIT. Kai ji dirbo Energetikos departamento Mokslo biure prie prezidento Clintono, kiekvieną savaitgalį ji skrisdavo namo susitikti su savo doktorantais. Šiandien ji vis dar rengia reguliarius seminarus, kad sustiprintų mokinių pristatymo įgūdžius ir pasitikėjimą.

Pasakojimų apie tai, kaip ji padėjo studentams, yra daugybė. Kai VI kurso pagrindinis kursas Marcie Black '95, MNG '05, PhD '03, būdamas doktorantas kovojo su Dresselhauso pažangiosios kietojo kūno fizikos klase, Dresselhaus paskelbė, kad ji surengs pasirenkamą deklamaciją prieš pamoką 8 val. (tai kaip vidurys nakties MIT studentui, sako Black, kuris įtaria, kad Dresselhaus žinojo, kad ji bus vienintelė, kuri tą valandą ateis.) Panašiai, kai Sandra Brown, 2000 m. mokslų daktarė, nerimavo savo doktorantūroje. ir galvojau palikti MIT, vienas susitikimas su Dresselhaus įtikino ją pasilikti. Millie pakeitė mano gyvenimą, sako ji.

Šiandien, nors Dresselhaus rūpinasi, kaip visada, nuolat groja kamerinę muziką su šeima, jai nekyla pagundos iš tikrųjų išeiti į pensiją – pasėdėti paplūdimyje ir atsipalaiduoti. Man tai nelabai sekasi, prisipažįsta ji. Juokinga, tikiu, kad tai pasakytina apie daugumą MIT profesorių: mes taip mėgstame savo darbą, kad ateiti į darbą nėra auka, tai yra kažkas, ką mums labai patinka daryti. Jei jo neturėtume, nebūtume per daug laimingi.

paslėpti