Heather C. Allen - Heather C. Allen

Heather C. Allen
narozený1960
Alma materUniversity of California, Irvine
OceněníCena Alexandra von Humboldta za výzkum
Vědecká kariéra
PoleMezifázové jevy
InstituceOhio State University
webová stránkaAllen Group

Heather Cecile Allen (narozen 1960)[1] je profesor a výzkumný chemik, který vede skupinu Allen ve společnosti Ohio State University. Výzkum Dr. Allena se zaměřuje na mezipovrchové jevy, zejména ty, které zahrnují vodu a vzduch. Její práce má široké uplatnění od medicíny po změnu klimatu. Vyvíjí také nelineární optickou spektroskopii a mikroskopické přístroje pro zkoumání povrchů povrchů.[2]

Allen publikoval více než 120 časopisů a údajně má H-index ze 43 k srpnu 2019.[2] Získala řadu ocenění, včetně roku 2014 Cena Alexandra von Humboldta za výzkum.[3] Allenova práce na struktuře vody byla zmíněna v Věda seznam časopisu s deseti nejlepšími objevy roku 2004.[4][5][6][7]

Vzdělávání

Heather Allen se zapsala na Saddleback College, komunitní vysoká škola, jako dospělý student ve věku 28 let. Zájem o věda o životním prostředí, získala stipendium Science Scholarship Foundation, které jí umožnilo přestoupit do University of California, Irvine získat titul z chemie nebo chemického inženýrství.[8] Získala B.S. vystudoval chemii na University of California v Irvine v roce 1993 a pracoval jako výzkumný asistent u Frank Sherwood Rowland a Donald R. Blake. Získala titul Ph.D. v fyzikální chemie v roce 1997 pracoval s John C. Hemminger a Barbara J. Finlayson-Pitts. Téma její Ph.D. práce byla Základní povrchové procesy v heterogenní atmosférické chemii: Aplikace v chemii mořské soli (NaCl) a oxidových částic.[9] Získala několik ocenění a postdoktorandská stipendia a postdoktorandskou práci Geraldine L. Richmond na University of Oregon.[10]

Kariéra

Heather Allen se připojila Ohio State University v roce 2000 jako odborný asistent chemie životního prostředí.[8] Poté se stala řádnou profesorkou na katedře chemie a biochemie a na katedře patologie. Vede Allen Group na Ohio State University.[11][12]

Mezifázové jevy

Její výzkum se zaměřuje na fundamentální mezipovrchové jevy, molekulární organizace a orientace na rozhraní mezi plyny a kapaliny, plyny a pevné látky a kapaliny a pevné látky.[11] Zvláště se zajímá o porozumění aktivitám ionty a molekuly ve vodných povrchových strukturách. Pochopení molekulární organizace je zásadní pro pochopení způsobů, kterými budou povrchy reagovat.[13] Její studie mechanismů chemických reakcí zkoumaly voda, lipidy, a mastné kyseliny, mezi ostatními.[11][14]

Její práce má význam pro širokou škálu oborů, od lék na klimatická změna. Z lékařského hlediska jsou vodné povrchové struktury zvláště důležité pro pochopení buněčných membrán a povrchů kůže, které fungují jako brány do buňky a těla. Jako Beckman Young Investigator Allen studoval biofyziku fyziky plíce jako bariéra zprostředkující kyslík a oxid uhličitý doprava a význam plicní povrchově aktivní látky.[15] Na povrchu plic se podílí vzduch, lipidy a voda. Bylo zjištěno, že molekuly alveolární výstelky jsou důležité z hlediska účinnosti, s jakou mohou plicní funkce fungovat.[16]

Allen rovněž zkoumal vývoj biomembrány se zvláštní aplikací na detekci rakovina rozpětí.[15] Její tým pracuje na vývoji infračerveného záření biomarkery a molekulární diagnostika pro použití onkologických chirurgů.[17]

Allenovy studie mezifázových jevů jsou také relevantní pro geofyzika, geochemie a klima. Její práce zahrnuje studie o tom, jak ionty a minerály interagují na površích, kde jsou zapojeny koroze a interakce znečišťující látky s půda.[8]

Účinek částic na povrchy je důležitý pro pochopení chování vzduchu a vody na povrchech oceánů a zdraví oceánů. Nedávný výzkum naznačuje, že nahromaděné ionty jsou přítomny v povrchových vrstvách oceánu. Pomocí vysoce přesných laserových paprsků byli vědci schopni vidět struktury tvořené halogenovými ionty, nebo halogenidy a okolní molekuly vody v mezipovrchové oblasti. Halogenidy jako např jodid a bromid byly nalezeny blízko povrchu,[5] výsledek, který v této věci zpochybnil „konvenční moudrost“.[6] Chlorid ionty byly nalezeny níže.[5][6] Jodid a bromid jsou nestabilní a mají tendenci se kombinovat s jinými chemikáliemi za vzniku ozonu.[5] To znamená, že mlha a oceánský postřik jsou chemicky reaktivnější, než se dříve věřilo vědcům. Allenovy výsledky mohou způsobit, že atmosférickí chemici revidují své modely ozonové aktivity a změny klimatu.[5][6]

Chování atmosférických aerosolů, pevných částic suspendovaných v atmosféře, také souvisí se změnou klimatu.[18] Heather Allen je součástí národní multidisciplinární skupiny výzkumných pracovníků zapojených do Centrum pro dopady aerosolu na klima a životní prostředí (CAICE), kteří studují účinky atmosférických aerosolů.[19] Allen studuje povrchy cloudových systémů a jejich elektrických polí, aby lépe porozuměl bouřkám, úderům blesku a účinkům mikrokapiček na mraky a mlhy. S Lisou Van Loon zkoumala chování kyselina sírová a methanolu, nalezené jako aerosoly ve vyšších vrstvách atmosféry. Společně se mohou tvořit methylsulfát, sloučenina, která přitahuje kapičky vody a podporuje tvorbu mraků. Zatímco kyselina sírová může odrážet světlo a teplo, mraky mají tendenci zadržovat světlo a teplo v atmosféře. Souhra mezi kyselinou sírovou a změnou atmosférické teploty je proto složitější, než se původně myslelo.[20]

"Aerosoly jsou hlavní hnací silou změny klimatu a mají zásadní dopady ... jejich účinek závisí na jejich složení, velikosti, vlastnostech povrchu, kde se nacházejí v prostředí - zejména na jejich vlastní schopnosti rozptylovat světlo a mraky - to vše je proměnné. “ Heather C. Allen[19]

Instrumentace

Heather Allen a skupina Allen se podílejí na designu nelineárních optických systémů spektroskopie a mikroskopie nástroje pro vědecký výzkum. Patří mezi ně spektroskopie generování frekvence vibračních součtů (VSFG),[21][22] a spektroskopie generování součtu kmitočtů širokopásmové frekvence (BBSFG), používaná ke zkoumání rozhraní plyn-kapalina a pevná látka.[23][24] Laserová technologie využívá ultrarychlost femtosekunda a pikosekunda laserové pulsy ke zkoumání rozhraní na molekulární úrovni a sledování orientace a struktury chemických látek v povrchovém režimu, povrchový podpis.[25] Mezi další používané a studované techniky patří polarizované Raman a infračervená spektroskopie techniky, Brewsterova mikroskopie, a diferenciální optická absorpční spektroskopie.[26][27][28]

Ocenění

Reference

  1. ^ Adresář postgraduálního výzkumu. Americká chemická společnost. 2001. s. 683. Citováno 16. prosince 2015.
  2. ^ A b „Heather Cecile Allen“ (PDF). Ohio State University. 24. prosince 2014.
  3. ^ A b „Profesorka Heather Allenová získala Humboldtovu cenu za výzkum“. Ohio State University. 4. prosince 2014. Archivovány od originál 29. ledna 2016.
  4. ^ „Průlom roku: Druhé místo“. Věda. 306 (5704): 2013–2017. 17. prosince 2004. doi:10.1126 / science.306.5704.2013. PMID  15604368.
  5. ^ A b C d E Wagner, Holly (1. března 2004). „Povrch oceánu může mít velký dopad na kvalitu ovzduší, říká studie“. Ohio State Research. Archivovány od originál 16. prosince 2016. Citováno 18. prosince 2015.
  6. ^ A b C d „Vytváření rozstřiku >> Iony a interakce“. Národní vědecká nadace. Citováno 17. prosince 2015.
  7. ^ Liu, Dingfang; Ma, Gang; Levering, Lori M .; Allen, Heather C. (19. února 2004). „Vibrační spektroskopie vodných roztoků halogenidu sodného a rozhraní vzduch-kapalina: Pozorování zvýšené hloubky rozhraní“ (PDF). The Journal of Physical Chemistry B. 108 (7): 2252–2260. doi:10.1021 / jp036169r.
  8. ^ A b C Wilkinson, Sophie L. (19. června 2000). „Od nuly: noví profesoři se dělí o své zkušenosti“. Chemické a technické novinky. 78 (25): 41–47. doi:10.1021 / cen-v078n025.p041. Citováno 16. prosince 2015.
  9. ^ Americké disertační práce, 1996–1997. Proquest Csa Journal Div. 1998. s. 153. OCLC  795384415.
  10. ^ „Heather C. Allen“. Chemický strom. Citováno 16. prosince 2015.
  11. ^ A b C "Heather Allen". Ohio State University. Archivovány od originál 10. listopadu 2015. Citováno 16. prosince 2015.
  12. ^ "Allen Group". Ohio State University. Archivovány od originál dne 17. srpna 2011. Citováno 16. prosince 2015.
  13. ^ A b „University Awards & Recognition“. Ohio State University. Citováno 16. prosince 2015.
  14. ^ Ho, Mae-Wan (2012). Živá duha H₂O. Singapur: World Scientific. 161–166. ISBN  978-9814390897.
  15. ^ A b C „Heather C. Allen - 2003“. Nové objevy: Beckman Young Investigators, 1991–2009. Irvine, CA: Nadace Arnolda a Mabel Beckmanové. 2011. s. 187.
  16. ^ „Události Columbus 18. - 25. září“. Tania zkoumá Columbuse. 24. září 2013. Citováno 18. prosince 2015.
  17. ^ Chen, Zhaomin; Butke, Ryan; Miller, Barrie; Hitchcock, Charles L .; Allen, Heather C .; Povoski, Stephen P .; Martin, Edward W .; Coe, James V. (17. října 2013). „Infračervené metriky pro detekci jaterního nádoru bez fixace“. The Journal of Physical Chemistry B. 117 (41): 12442–12450. doi:10.1021 / jp4073087. PMC  3875153. PMID  24053455.
  18. ^ Allen, Bob (31. července 2015). „Atmosférické aerosoly: Co jsou zač a proč jsou tak důležité?“. NASA.
  19. ^ A b „Práce státního chemika v Ohiu bude těžit z grantu NSF CAICE ve výši 20 milionů USD“. Ohio State University. 16. září 2013.
  20. ^ Wagner, Holly (8. prosince 2003). „Atmosférická sloučenina je při změně klimatu meč s dvojitým ostřím“. Ohio State Research. Citováno 18. prosince 2015.
  21. ^ Jubb, Aaron M .; Hua, Wei; Allen, Heather C. (5. května 2012). "Chemie životního prostředí na párech / vodních rozhraních: poznatky z spektroskopie generování kmitočtových součtů". Roční přehled fyzikální chemie. 63 (1): 107–130. doi:10.1146 / annurev-physchem-032511-143811. PMID  22224702.
  22. ^ Ma, G; Allen, HC (2006). "Nové pohledy na monovrstvy plicních povrchově aktivních látek pomocí spektroskopie generování kmitočtů vibračních součtů". Fotochemie a fotobiologie. 82 (6): 1517–29. doi:10.1562 / 2006-06-30-IR-958. PMID  16930094.
  23. ^ Hommel, EL; Ma, G; Allen, HC (listopad 2001). „Širokopásmová spektroskopie kmitočtového kmitočtu generování frekvence kapaliny“. Analytické vědy. 17 (11): 1325–9. doi:10,2116 / analsci.17.1325. PMID  11759518.
  24. ^ Ma, Gang; Allen, Heather C. (červen 2006). „DPPC Langmuir Monolayer at the Air-Water Interface: Probing the Tail and Head Groups by Vibrational Sum Frequency Generation Spectroscopy“. Langmuir. 22 (12): 5341–5349. doi:10.1021 / la0535227. PMID  16732662.
  25. ^ Hommel, EL; Allen, HC (leden 2001). „Generování širokopásmového kmitočtu součtu se dvěma regenerativními zesilovači: časové překrytí světelných pulsů femtosekundových a pikosekundových světel“. Analytické vědy. 17 (1): 137–9. doi:10,2116 / analsci.17.137. PMID  11993650.
  26. ^ Hommel, EL; Allen, HC (červen 2003). „Rozhraní vzduch-kapalina benzenu, toluenu, m-xylenu a mezitylenu: souhrnná frekvence, Ramanova a infračervená spektroskopická studie“. Analytik. 128 (6): 750–5. doi:10.1039 / b301032p. PMID  12866899.
  27. ^ Chen, Xiangke; Huang, Zishuai; Hua, Wei; Castada, Hardy; Allen, Heather C. (21. prosince 2010). „Reorganizace a umístění monovrstev DPPC, DPPE, DPPG a DPPS způsobených dimetylsulfoxidem pozorovaných pomocí Brewsterovy mikroskopie“. Langmuir. 26 (24): 18902–18908. doi:10.1021 / la102842a. PMID  21086993.
  28. ^ Beekman, Christopher Paul (2010). Diferenciální optická absorpční spektroskopie stopových plynů a aerosolů v údolí řeky Horní Ohio (disertační práce). Ohio State University.
  29. ^ „Ocenění abstrakt # 0134131“. Národní vědecká nadace. Citováno 16. prosince 2015.
  30. ^ „Společenstva pro výzkum Sloan“. Nadace Alfreda P. Sloana. Citováno 16. prosince 2015.
  31. ^ „Camille Dreyfus Teacher-Scholar Awards Program“ (PDF). Camille & Henry Dreyfus Foundation. Archivovány od originál (PDF) 5. července 2016. Citováno 16. prosince 2015.
  32. ^ „Citace příjemců národní ceny za rok 2013“. ACS Chemistry for Life. Archivovány od originál 30. ledna 2018. Citováno 16. prosince 2015.
  33. ^ „Vítězové národní ceny ACS 2013“. Chemické a technické novinky. 90 (34): 53–54. 20. srpna 2012. Citováno 16. prosince 2015.