利用控制电力的设备解锁新科学

  • 发布时间:2024-04-11 16:25:43 来源:
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导读 当Covid-19大流行来袭时,MoMirvakili博士'17正在麻省理工学院担任博士后进行实验。由于实验室设施的使用受到限制,他将自己的浴室改造...

当Covid-19大流行来袭时,MoMirvakili博士'17正在麻省理工学院担任博士后进行实验。由于实验室设施的使用受到限制,他将自己的浴室改造成临时实验室。他在浴缸上方放置了一块胶合板来支撑电源和测量设备,他进行了一项研究,该研究后来发表在该领域顶级期刊之一的《科学机器人》上。

逆境造就了一个好故事,但事实是,并没有发生全球大流行才迫使米尔瓦基利建造他进行实验所需的设备。即使在世界上一些资金最充足的实验室工作时,他也需要拼凑工具来实现他的实验。

“我的旅程反映了一个更广泛的事实:只要有决心和足智多谋,我们中的许多人就能取得非凡的成就,”他说。“很多人无法进入实验室却有很棒的想法。我们需要让他们更容易地将实验变为现实。”

这就是Mirvakili创立SeronElectronics公司的理念,该公司旨在使科学实验民主化。Seron开发的科学设备可以精确地获取和测量功率、表征材料并将数据集成到可定制的软件平台中。

通过让复杂的实验变得更容易进行,Seron旨在激发微电子、清洁能源、光学和生物医学等不同领域的新一波创新浪潮。

Mirvakili表示:“我们的目标是成为为研究人员提供准确且经济实惠的解决方案的领导者之一。”“这一愿景不仅限于学术界,还包括公司、政府、非营利组织,甚至高中生。借助Seron的设备,任何人都可以进行高质量的实验,无论其背景或资源如何。”

感觉需要持续的动力

Mirvakili获得了电气工程学士和硕士学位,随后在麻省理工学院教授IanHunter的指导下获得了机械工程博士学位,其中涉及开发一类高性能热人造肌肉,包括尼龙人造肌肉。在那段时间里,米尔瓦基利需要精确控制流经他的实验装置的能量,但他在网上找不到任何可以解决他的问题的东西。

“我可以使用我们实验室和部门的各种高端设备,”米尔瓦基利回忆道。“这都是最新、最先进的东西。但我必须将所有这些外部工具捆绑在一起才能完成我的工作。”

完成博士学位后,米尔瓦基利加入研究所教授鲍勃·兰格的实验室担任博士后,在那里他直接与兰格一起研究生物医学工程中一个完全不同的问题。在兰格著名的多产实验室中,他看到研究人员正在努力控制封装药物的设备的微尺度温度。

Mirvakili意识到研究人员最终面临着同样的一系列问题:需要精确控制电流、电压和功率。这些也是Mirvakili在其最近对储能和太阳能电池的研究中发现的问题。在与来自世界各地的会议上的研究人员交谈并确认这种需求是广泛存在后,他创办了SeronElectronics。

Seron将其产品的第一个版本称为SE可编程电源平台。该平台允许用户通过桌面应用程序以最小的信号干扰或噪声来获取和测量精确定义的电压、电流、功率和电荷量。

该设备可用于研究半导体器件、执行器和储能器件等,或者在不损害电池性能的情况下对电池进行精确充电。

该设备还可用于研究材料性能,因为它可以以高分辨率测量材料对精确电刺激的反应,也可用于质量控制,因为它可以测试芯片并标记问题。

用例多种多样,但Seron的总体目标是更快地实现更多创新。

“因为我们的系统非常直观,所以您可以减少获得结果的时间,”Mirvakili说。“您可以在不到五分钟的时间内完成设置。即插即用。研究人员告诉我们,它大大加快了速度。”

新领域

在Mirvakili最近与麻省理工学院附属研究机构EhsanHaghighat共同撰写的一篇论文中,Seron的设备为热人造肌肉提供了持续的动力,该肌肉集成了机器学习,赋予其某种肌肉记忆。在Mirvakili未参与的另一项研究中,一家非营利研究组织使用Seron的设备来识别他们正在商业化的新型可持续传感器材料。

这些机器的许多用途都让Seron的团队感到惊讶,他们预计今年夏天发布更便宜的便携式Seron机器版本时会看到新一波的应用。这可能包括为患者开发可以检测疾病的新型床边监视器,或用于现场工作的远程传感器。

Mirvakili认为Seron设备的部分优点在于公司员工不必自己构思实验。相反,他们可以专注于提供强大的科学工具,并让研究界决定使用它们的最佳方法。

“由于这种新设备的尺寸和成本,它确实将为研究人员开辟可能性,”米尔瓦基利说。“任何有好想法的人都应该能够通过我们的设备和解决方案将这个想法变成现实。在我看来,这些应用实在是难以想象,无穷无尽。”

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