El Laboratorio de Física del Plasma de Princeton (PPPL) del DOE ha recibido aproximadamente $ 4.3 millones de fondos de la Oficina de Ciencias del DOE, más de tres años, Desarrollar una mayor comprensión del papel del plasma en la síntesis de nanopartículas. Tales partículas, que se miden en mil millonésimas de metro, son apreciados por su uso en todo, desde palos de golf y trajes de baño hasta microchips, pinturas y productos farmacéuticos. También tienen aplicaciones potencialmente de amplio alcance en el desarrollo de nuevas tecnologías energéticas.

"El plasma se utiliza ampliamente como herramienta para producir nanopartículas, pero no hay un conocimiento profundo del papel que juega el plasma en este proceso, "dijo el físico Yevgeny Raitses, el investigador principal del proyecto. "Nuestro objetivo es desarrollar una comprensión que pueda conducir a una mejor síntesis de estas partículas".

Los nuevos fondos ampliarán la investigación en un laboratorio de nanotecnología que PPPL lanzó en 2012 con fondos de Investigación y Desarrollo Dirigidos por Laboratorio (LDRD) de PPPL. La instalación estudia las complejas interacciones que ocurren cuando hace calor, El gas de plasma cargado eléctricamente se utiliza como agente de síntesis para producir materiales como nanontubos de carbono, elementos que son decenas de miles de veces más delgados que un cabello humano. pero más fuerte que el acero en una base de onza por onza. Estas interacciones deben controlarse con precisión para garantizar la calidad y pureza de dicho material.

Muchos colaboradores trabajaron en la propuesta de financiamiento para la nueva investigación. Los contribuyentes clave incluyeron a los físicos Igor Kaganovich y Brent Stratton, quien dirigió las secciones de teoría y diagnóstico del plasma de la propuesta, respectivamente, y continuará liderando estas áreas de proyectos. También fueron esenciales los físicos Edward Startsev y Benoit LeBlanc, que trabajó en las partes teóricas y diagnósticas de la propuesta, respectivamente, y el físico Andrei Khodak, quien contribuyó con el modelado por computadora.

La colaboración clave también provino de Predrag Krstic, profesor del Instituto de Ciencias Computacionales Avanzadas de la Universidad de Stony Brook, y Mikhail Shneider, científico investigador senior del Departamento de Mecánica y Aeroespacial de la Universidad de Princeton. Krstic es un experto en el modelado atomístico de materiales por computadora; Shneider ha inventado nuevos diagnósticos láser para aplicaciones de plasma.

Los principales contribuyentes también incluyen a Bruce Koel, un profesor de Princeton de ingeniería química y biológica, quién ayudará a caracterizar los nanomateriales que provienen del laboratorio de PPPL; Roberto Car un profesor de química de Princeton que contribuirá al modelado atomístico; Michael Keidar, profesor de ingeniería de la Universidad George Washington y experto en nanotecnología del plasma; y Mohan Sankaran, profesor asociado de ingeniería química en la Case Western Reserve University y experto en la síntesis de nanopartículas basada en plasma.

Philip Efthimion, jefe del Departamento de Ciencia y Tecnología del Plasma en PPPL, brindó orientación y apoyo para la propuesta de financiamiento. Olga Tishinin, un analista de presupuestos de PPPL y un oficial de P&C, también proporcionó apoyo clave. "Hizo un excelente trabajo al ayudar a este equipo multiinstitucional a planificar una solicitud de presupuesto y hacer todo el papeleo relacionado con la propuesta, "Dijo Raitses.

Al discutir la nueva investigación, El director de PPPL, Stewart Prager, señaló que, "La síntesis de nanopartículas es un campo desafiante y emocionante con una amplia gama de aplicaciones. Este proyecto combina nuestra experiencia en la ciencia del plasma con las capacidades de la ciencia de los materiales de la Universidad de Princeton y otras instituciones".

La investigación ampliada "encaja perfectamente en nuestra competencia principal, "dijo Adam Cohen, Subdirector de operaciones de PPPL, que se asoció con Prager para defender el desarrollo inicial del nanolaboratorio, que fue ensamblado con la guía del ingeniero Charles Gentile, y la nueva financiación. "Hemos adquirido conocimientos sobre el plasma gracias a nuestra investigación sobre la fusión, "Cohen dijo, "y esto nos permite convertirnos en una nueva oportunidad de investigación".