John Dabiri - John Dabiri

John Oluseun Dabiri (Yoruba: John Olúseun Dábírí )^[1] je nigerijsko-americký letecký inženýr a profesor stoletého křesla na Kalifornský technologický institut (Caltech) se jmenováním do postgraduálních leteckých a kosmických laboratoří (GALCIT) a strojního inženýrství.^[2] Jeho výzkum se zaměřuje na nestacionární mechaniku tekutin a fyziku toku, se zvláštním důrazem na témata související s biologií, energií a životním prostředím. On je nejlépe známý pro jeho výzkum hydrodynamiky Medúza pohon a návrh svislé osy větrná farma převzato z školní ryby. Je ředitelem laboratoře biologického pohonu,^[3] který zkoumá transport tekutin s aplikacemi v vodní pohyb, fluidní dynamická přeměna energie a srdeční toky, jakož i aplikace teoretických metod v dynamice tekutin a koncepcí optimálních vír formace.

V roce 2010 získala společnost Dabiri a MacArthurovo společenství za jeho teoretickou inženýrskou práci.^[4] V roce 2011 založil polní laboratoř Caltech pro optimalizovanou větrnou energii (FLOWE),^[5] větrná farma, která zkoumá výměnu energie v řadě větrných turbín se svislou osou. Mezi jeho vyznamenání patří cena Young Investigator Award od Úřad námořního výzkumu, a Ocenění Presidential Early Career Award pro vědce a inženýry (PECASE),^[3] a být jmenován jako jeden z Populární věda časopisBrilantní 10„vědci v roce 2008.^[6] Bloomberg Businessweek časopis ho zařadil mezi své technologické inovátory v roce 2012.^[7]

raný život a vzdělávání

Dabiriho rodiče jsou nigerijští přistěhovalci, kteří se usadili Toledo, Ohio, v roce 1975. Dabiriho otec byl strojní inženýr, který učil matematiku na a komunitní vysoká škola. Jeho matka, počítačová vědkyně, vychovala tři děti a založila společnost pro vývoj softwaru.^[8] Sledování jeho otce, který občas prováděl inženýrské práce na boku, povzbudilo Dabiriinu lásku ke strojírenství.^[9]

Vzdělání na malé baptistické střední škole, kde v roce 1997 promoval jako první ve své třídě, byl Dabiri přijat Princeton. Primárně se zajímal o rakety a trysky,^[10] a strávil dvě léta výzkumem, který zahrnoval práci helikoptéra design. V létě po juniorském ročníku přijal letní vysokoškolské stipendium (SURF) v letectví na Caltech,^[6] odmítnutí nabídky stáže od Brod na popud profesora. Letní projekt vírů vytvořených plaveckými medúzy ho nalákal do rostoucí oblasti biomechaniky.^[6]

Dabiri se vrátil na Caltech na postgraduální studium po absolvování Princetonu s BSE summa cum laude.^[11] Byl finalistou obou Stipendium na Rhodosu a Marshallovo stipendium. Byl oceněn NSF výzkumné granty osmkrát v pěti různých oblastech.^[12]

Výzkum

Medúza mají tendenci být velmi efektivní, když plavou, což znamená, že při daném množství energie mohou jít dále než mnoho jiných zvířat. Jako jeden z nejjednodušších mnohobuněčných organismů medúzy (medusae) stahují buňky, aby generovaly proudové síly. Matematickou analýzou tekutinových vírových prstenců, které se tvoří v důsledku kontrakce, dokázala Dabiri modelovat tvorbu optimálních vírových prstenců.^[13][14] Dabiri a jeho kolegové navíc experimentálně potvrdili, že takový pohon se stává „účinnějším prostředkem pohybu, jak se zvířata zvětšují“,^[4] protože relativní dopad viskozity na pohon klesá s větší velikostí.^[15]

K dalšímu in situ Dabiri a jeho student K. Katija navrhli a patentovali zařízení, které velmi přesně měří pohon pohonu vodních živočichů pomocí digitálního obrazu částic a velmi přesně provádí měření, která se díky plavání počítají do kinetické energie.^[1][16] Potápěči používají a laser a optický systém, který osvětluje tokové pole. Tato technika umožňuje upřesnění a testování předchozích modelů pro vír formace. Výzkum má „hluboké důsledky nejen pro pochopení vývoje a biofyziky lokomoce u medúz a jiných vodních živočichů, ale také pro řadu vzdáleně souvisejících otázek a aplikací v dynamice tekutin, od průtok krve v lidském srdci k designu síla větru generátory. “^[4][17]

Průmysl větrné energie se rozšiřuje na větší a větší lopatky, které sklízejí více energie. Dabiri se však domnívá, že problémy spojené s velkými turbínami - potíže s konstrukcí, náklady na stavbu, zvyšující se potřeby areálu (turbíny jsou někdy postaveny na míle daleko, aby zajistily dobré proudění větru), stížnosti na oči a náhodné úmrtí ptáků / netopýrů —Je možné se mu vyhnout pomocí inovací.^[18] Jeho centrum FLOWE s 24 blízkými turbínami se svislou osou je krokem k hospodárnějšímu získávání větrné energie.^[19] S vědomím, že dochází ke konstruktivnímu zásahu do hydrodynamických probuzení školní ryby Dabiri navrhl, že získávání energie z vírů proudění by mohlo pomoci víc než lokomoce.^[20] Jeho modely mechanismu extrakce energie jsou použitelné pro návrh a hodnocení nestabilních systémů přeměny aero- a hydrodynamické energie, jako je větrné farmy. Návrh soustavy turbín se svislou osou vedl k přibližně řádovému zvýšení výkonu na plochu.^[21] Dabiri uzavřelo partnerství s Windspire Energy pro použití tří z 24 turbín, které jsou vysoké přibližně 30 stop a široké 4 stopy.^[19] Založil společnost Scalable Wind Solutions, aby komercializoval software používaný k optimálnímu umístění větrných turbín. To také vedlo k americké námořnictvo financování rozvoje podvodního plavidla poháněného těmito koncepty s využitím až o 30% méně energie než dříve.^[7][22]

Reverzní inženýrství je nejnovější výzkumné zaměření společnosti Dabiri. V červenci 2012 tým složený z Caltech a Harvard studenti a profesoři publikovali článek, který nastínil a tkáňové inženýrství metoda pro stavbu a Medúza z krysy srdeční sval buňky a křemík polymer.^[23] Na základní úrovni je funkce medúzy - pomocí svalu k čerpání tekutiny - „podobná funkci lidského srdce, díky čemuž je zvíře dobrým biologickým systémem pro analýzu pro použití v tkáňovém inženýrství.“^[24] Dalším krokem, který tento výzkum učiní, je vytvoření samonosného prototypu - takového, který dokáže sbírat jídlo a interně aktivovat svalové kontrakce.^[25]

Výuka

Dabiri bylo nabídnuto v držení pozice v Caltech ve věku 29.^[26] V roce 2010 přednesl svolávací adresu Caltech.^[27] V roce 2014 byl jmenován vysokoškolským děkanem na Caltech a byl zvolen Fellow of the Americká chemická společnost.^[28]V únoru 2012 byl jmenován profesorem měsíce na Caltechu.^[29] Během 10 let působení na fakultě Caltech působil jako předseda fakultní rady a děkan studentů.^[30] Ve výzkumném ústavu vyučoval několik kurzů, včetně postgraduálního studia na pohon, a biomechanika kurz, laboratorní cvičení experimentálních metod v letectví a aplikovaná fyzika a úvod mechanika tekutin kurz, pro který byl studenty vysoce doporučen.^[29][31] V roce 2015 se stal profesorem na Stanford University.^[28]

Má zájem motivovat děti, aby uvažovaly STEM pole. Jak líčený v jeho NPR rozhovor,

Mít tam dva rodiče, kteří mě povzbuzovali a v některých případech mě přinutili studovat a opravdu brát akademiky vážně, bylo v rané fázi velmi důležité. A poté, co jsem procházel školou, byla role mých učitelů vždy tak důležitá. Vzpomínám si na svého učitele ve čtvrtém ročníku ... [ona] mě přiměla věřit, že jsem chytrý, a tak jsem to vzal a tak nějak jsem to vlastnil a snažil jsem se naplnit očekávání, která na mě kladla, dokonce jako žák čtvrtého ročníku. A takže se opravdu chceme chopit představivosti žáků prvního stupně a žáků druhého stupně ve velmi rané fázi a nadchnout je tím, že se stanou vědci, stejně nadšení, že se stanou hasičem nebo další rapovou hvězdou.^[10]

Rovněž je zapojen do mentorského programu své církve, Nadace Faith.^[10]

Reference

externí odkazy

• Domovská stránka Dabiri
• Publikace