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进行研究的事项

无论他们是在核心物理领域工作或九州体育平台物理系,在数学的同事,计算机科学,工程或生命科学,教职员工和学生合作正在积极研究制定对现实世界的问题的实际解决方案。

了解更多关于两人在其中九州体育平台物理学家正在突破性发现的领域:生物物理学和纳米科学。

生物物理/软物质

生物物理学是一个跨学科的科学,使用物理科学的方法,通过应用物理和化学,数学分析和计算机建模方法的原理,了解系统是如何工作生物研究生物系统。

这门科学的目的在分子结构和特定分子的性质来解释生物学功能。 九州体育平台的研究人员正在通过促进集团从事跨学科研究在该领域进行生物物理学的分子和多分子方面的进展。

生物物理学为我们提供了医疗成像技术,包括核磁共振扫描,CAT扫描,PET扫描,以及用于诊断疾病的声像图。它提供肾脏透析治疗,放射治疗,心脏去网络brillators,起搏器的挽救生命的治疗方法。

生物物理学研究小组

  • 锗iannacchione的  研究组在生物材料有序 - 无序的现象。使用量热,电介质光谱学,和光学显微镜技术,研究参与者的排序和自组装的生物材料,如蛋白质,DNA,和胆固醇的。目前的工作集中在理解控制蛋白质变性和折叠动力学,DNA区段的介观相行为,和长丝,小管的自组装,和形成在基于胆固醇的模型的胆汁系统的螺旋微结构元件。
     
  • 二崁tüzel的 小组试图确定基本的机制在生物学和纳米级新兴物理学,尤其是在没有用于显著医疗和工业应用的潜在领域。采用理论和计算工具(尤其是粗粒度建模方法)来提供洞察这些跨学科领域的开放问题,该集团已经在这些地区脱落新轻如生物聚合物的动态及其与分子马达相互作用,发展和用于复杂流体毛细波在二元和三元混合物基于颗粒的算法和应用程序。教授tüzel在他对这些问题的探索教授路易斯·vidali(生物学和生物技术)紧密合作。 
     
  • 启稳的 group is interested in studying the physics of living cells, particularly the mechanical properties of cell cytoskeleton and the mechanical interactions between cells and extracellular materials. He is leading the experimental biophysics laboratory at 九州体育平台's Life Sciences & Bioengineering Center. The research in his lab interfaces with physics, chemistry, nanotechnology, and biomedical engineering. The aim of the research is to understand the physical principles governing the transmission of force inside cells and the transduction of mechanical force into intracellular biochemical signals to regulate cellular functions.

    研究教授温氏集团目前由美国国家科学基金会资助。该集团接受新的研究生,无论是博士和硕士的水平。学生在实验生物物理学产生浓厚的兴趣,良好的沟通技巧,以及一些实验背景,我们强烈建议申请。

    该实验室配备的尖端生物物理学工具的组合,如纤维光镊,牵引力显微镜和原子力显微镜,单细胞和单分子的研究。从研究结果将引导用于伤口愈合,组织工程,和肿瘤治疗的新型材料的设计。
     
  • 坤-TA吴 组爱好仿生材料,如DNA和蛋白质,特别是在活性物。从传统的被动问题,由于其功能活性物质分化带来化学能转化为机械功。这种能力使活性物质执行超出的被动物质的限制的任务,例如运送货物和无需外部泵泵送流体。吴的研究小组旨在了解规则和活性物质自组织的法律与发展中国家组件模仿生物体更好地理解生命的起源的最小集合一起。接近这些目标,吴的研究小组使用了各种生物材料,包括分子马达和丝状蛋白质创建打肿脸充胖子流体:活性流体。吴的研究小组采用了主动流体作为模型实验系统学习远从平衡以百万计的分子马达驱动的流体动力学和模拟细胞内活性 体外 如细胞质流。

    从中深入了解这些动态系统,对造型与基于粒子模拟的活性流体教授二崁tüzel(物理),吴的研究小组合作。吴的研究小组还与布兰材料连接研究科学与工程中心(MRSEC)跨学科研究小组的贡献者(IRG)和MRSEC相关的活动,如冬季学校和年度务虚会积极参与。|
    教授吴寻找有才华的学生谁渴望在物理学,生物学和材料科学的接口来挑战现有知识的边界。学生谁是热衷于在这一领域的开拓性研究,鼓励接触教授武(kwu@wpi.edu)。有关详细信息,请访问集团网站(labs.wpi.edu/kuntawu)。
     

核科学与工程组

  • 戴夫medich的 组进行实验和计算(蒙特卡洛)研究应用核物理的重点放在医疗保健物理学领域。目前他正在开发的新技术,以使高清晰度体内功能成像使用中子,研究局部强度调制YB-169 HDR近距离放射疗法,开发现场部署的核取证装置放射性和拓扑表征,以及分析所述时间依赖放射性AM-241的悬浮到大气中。

纳米科学/光电/电磁学

纳米科学,光电子,和电磁的交叉学科领域物理学,工程学,材料科学,生物技术,和化学的一体化元素。与过去几十年里许多革命性的技术,许多研究努力处理了100层的纳米或更小的数量级的结构和规模。纳米科学和纳米技术涉及看到并控制这些微小的,单个原子组成地球上的一切的能力。我们吃的食物,穿的衣服,我们住的房屋,甚至人的身体,所有由原子组成。在这些小尺度导致新的相互作用光与物质之间的包括在纳米级水平工程化物质的量子力学性能和结构的光子和电磁的相互作用。研究将导致下一代的技术,这种超材料,量子启用信息科学设备,和微米和纳米尺寸的传感器,加强了与物质的相互作用。 

这些小尺度和一些小的原子器件是不可能看到用肉眼 - 实际上,该原子是不可能看到与典型的显微镜。因此,物理学家通常在纳米级水平,发明的仪器来研究和构建的东西。一旦物理学家开发出合适的工具,如纳米级3D打印机,扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM),纳米科学研究对社会的好处变得很清楚。

纳米科学研究的应用潜力是巨大的,影响等方面的医药,交通,通信和能源可持续发展

纳米/光电/电磁学研究组

  • 页。 ķ。亚拉文的 量子力学和量子信息理论研究中心。他对钟的证明和kochen-specker定理及其如国家歧视和密码学应用到量子协议的改进工作。在2001年,他提出了一种方案(使用,但独立地,亚当略同时地)使用两个观察者之间共享四个量子粒子的纠缠态证明贝尔定理“无概率”。最近,他和他的合作者在科亨 - 施佩克尔定理的几何证明工作的基础上,结构,如 600电池,暗示量子语境的新的实验测试。
     
  • 南希·伯纳姆的 纳米力学组研究的材料的机械性能在纳米级,通常使用原子力显微镜(AFM)。在这方面的项目采取各种形式,从仪表和纳米计量,以在光的新的实验数据改造现有理论,应用广泛,包括粘附在微传感器系统中的最小化,的组织生长基质的表征,和细菌的理解附着力。 

    当期利息,为此,实验博士生会受到欢迎,领域包括改善了动态AFM表征技术,近表面和毛孔和细胞内液的微流变,可持续沥青胶结料在道路4000000英里发展美国用AFM以往的经验不是必需的。证明实验背景,良好的沟通能力,并致力于高水平的申请人的优势。  
     
  • ramdas冲压磨憨 已开发的国际声誉,在固体物理学先驱,已帮助在计算机,通讯系统,激光器的速度和力量推进非凡的进步领域,和其他高科技设备。除了探索凝聚态量子力学性能,他开发了,已经可以非常精确地预测日益复杂的半导体和光电器件的性能和精确地控制这些无处不在的系统的设计功能强大的计算工具。 

    拉姆·莫汉对高能物理工作,凝聚态和半导体物理学导致在已经赢得了超过3800个引文超过200个同行评审的出版物。他也是波函数工程的创始人,用于指定该显示独特的电或光电特性的两个不同的半导体材料的半导体异质结构组件某些量子性能的方法。这种创新的方法源自于有限元法的应用,或有限元法,在工程广泛使用的数值分析技术,量子异质结构。

    冲压磨憨,确认为FEM的权威之一,他在2002年具有里程碑意义的书描述了这一新的领域, 有限元和边界元应用到量子力学。 CCN成立是为了解决非线性问题的解决在利用多学科的许多领域。创意来自物理学,数值分析,计算机科学和研究等领域。研究之中的某些区域在CCN寻址包括纳米结构的量子建模,量子计算,设计的MEMS(微机电系统),NEMS(纳米机电系统,多组分扩散在液体和固体,非线性光学,和数学生物学)。
     
  • 理查德·昆比 和他的学生学习激光器,光纤和光纤光谱有关的当代光子器件的基本方面。实验和数值模拟工作正在开展。目前的兴趣包括在光纤用于光纤激光器中红外高功率光纤激光器,新的主体材料的建模,和新颖的光场分布。后者包括光轨道角动量。
     
  • 亚历克斯zozulya的 组确实在超冷原子光学研究。这包括玻色 - 爱因斯坦基于冷凝原子干涉仪和陀螺仪,原子“芯片”技术,并且更最近,atomtronics的理论分析。 atomtronics领域与创建原子设备和有自己的电子同行的功能,并且可以做更多的电路交易。 微电子电路的最重要的组件之一是晶体管。

    几年前教授zozulya在从博尔德分校科罗拉多大学的研究人员协作组提出了他们所谓的原子晶体管的原子装置。
    晶体管使得能够控制具有较小原子磁通的大的原子通量和演示切换和差分和绝对增益,从而显示出类似的电子晶体管的行为。原子晶体管可用于构建各种atomtronics电路,诸如原子放大器,振荡器,或逻辑门。
  • 柳博芙·titova  和她的团队在超快太赫兹和光谱学的实验室使用超快光光谱和太赫兹光谱来的电荷载流子和photoexcitations探针动力学在各种纳米级系统,从半导体纳米晶体和纳米线到2D范德华材料。她的基团特别是在光伏应用,太阳能燃料生产和高速光电感兴趣的光学过程和载流子传输中的纳米材料。 titova组是九州体育平台能源研究小组的一部分,并在化学和生物化学,机械工程,化学工程部门的研究人员合作。研究titova实验室是由美国国家科学基金会,美国化学协会和马萨诸塞州清洁能源中心的资助。有关更多信息,请访问超快太赫兹和光学光谱实验室网站。
     
  • 道格petkie 和他的本科生和研究生的研究小组在基础和应用研究的传感器物理学的应用在各种领域发展的广阔区域的接口工作。在毫米/亚毫米/太赫兹的电磁频谱(60-1000千兆赫),我们研究了广泛的从气相分子光谱(呼吸分析,以天体物理学相关分子的光谱)的现象的区域,微多普勒签名雷达应用(即星际旅行的tricorder),涉及一种用于表征研究的介电材料的表面下的感测(隐蔽对象/缺陷检测)。与九州体育平台几个同事,也有在在实验室在九州体育平台教育和应用程序原型(飞跃)传感器的应用,并与美国制造研究所的宗旨光子学合作光子集成电路(图片)的开发工作机会。图片主要功能在可见光,近,并且光谱的中红外区域,而且还包括微波光子。考虑到他研究的重点应用,他的研究小组也参与了物理创新创业计划,美国国家科学基金会的i-部队节目,企业家的心态学习,和价值创造的倡议。道格也有在物理教育的研究兴趣。目前的资金是来自马萨诸塞州的制造业创新举措(m2i2)和美国国家科学基金会。  

另外教员研究领域

  • 赫克托kashuri 研究人体肌肉的电性能的非侵入性的研究。 
  • 伊莎贝拉Stroe的的 研究领域是在蛋白质动力学的保湿功效,蛋白质和DNA,介电松弛谱,松弛量热法,超声共振光谱学热力学。  
  • 坦率的家伙的 研究重点包括建模基本颗粒作为弯曲空间时间以及非弹性原子 - 光子相互作用。
  • 马尔科·波波维奇的 研究重点包括高能粒子物理;施加普通物理;生物力学,生物医学工程,神经科学,人工智能和机器人技术;和新一代互联网和社会媒体业务。了解更多 波波维奇实验室.

物理设施

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