Daniela Attingera

Daniela Attingera
zawód (-y)	Inżynier mechanik, naukowiec i pracownik naukowy
Nagrody	NSF Early Career Award , American Society of Mechanical Engineers
Wykształcenie
Edukacja	inżynierii mechanicznej D., Inżynieria Mechaniczna
Alma Mater	École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) ETH Zurich
Praca dyplomowa	Badanie osadzania stopionych mikrokropli na powierzchni: zachowanie przejściowe, dynamika kąta zwilżania i zjawisko topnienia podłoża.
Praca akademicka
Instytucje	Iowa State University (2011-2021) Columbia University (2005-2011) Stony Brook University (2002-2005)

Daniel Attinger jest inżynierem mechanikiem, badaczem i wykładowcą akademickim. Jest właścicielem naukowej firmy konsultingowej z siedzibą w USA.

Attinger opublikował ponad 80 artykułów naukowych i ma kilka patentów zarejestrowanych na jego nazwisko. Jego badania koncentrują się na kryminalistyce , dynamice pęcherzyków, wieloskalowych zjawiskach transportowych w energetyce i kryminalistyce.

Attinger jest laureatem nagrody ASME-ICNMM Outstanding Researcher Award, NSF Early Career Award i jest profesorem honorowym na Uniwersytecie Amity w Indiach. Jest członkiem Amerykańskiego Stowarzyszenia Inżynierów Mechaników . W 2013 roku Attinger był głównym redaktorem wydania specjalnego ASME Journal of Nanotechnology in Engineering and Medicine.

Edukacja

W 1997 roku Attinger uzyskał tytuł licencjata i magistra inżynierii mechanicznej w Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) w Szwajcarii. Ukończył studia doktoranckie w dziedzinie nauk technicznych w Eidgenoessische Technische Hochschule ( ETH Zurich ) w 2001 roku.

Kariera

W 2002 roku Attinger przeniósł się ze Szwajcarii do Stanów Zjednoczonych, gdzie pracował jako adiunkt na Uniwersytecie Stony Brook , a od 2005 roku na Uniwersytecie Columbia . W 2011 roku Attinger dołączył do Iowa State University jako zatrudniony na etacie profesor nadzwyczajny inżynierii mechanicznej. W 2014 roku został mianowany „Profesorem Roku” przez starszych studentów Wydziału Mechanicznego na Iowa State University. W 2015 roku członkowie wydziału Wydziału Inżynierii Mechanicznej wybrali Attingera na swojego przedstawiciela wydziału w Komitecie Kierowniczym Inżynierii Mechanicznej ISU.

W 2017 roku, podczas swojej kadencji na Iowa State University, spotkał się z postępowaniem administracyjnym prowadzonym przez Uniwersytet w sprawie domniemanych naruszeń uniwersyteckich zasad dotyczących zachowań nękających, które regulują „krytykę i działania podejmowane w wyniku braku porozumienia”. Attinger zaprzeczył zarzutom, mówiąc, że jest „bardzo elokwentny i uczciwy w informacjach zwrotnych”, które przekazuje studentom. W 2018 roku złożył federalny pozew, twierdząc, że egzekwowanie niejasnych reguł uniwersyteckich dotyczących zachowania wykładowców narusza wolność akademicką i konstytucyjne prawo do wolności słowa. W trakcie sporu sądowego uczelnia przyznała, że ​​nie zarzuca Attingerowi molestowania o charakterze dyskryminacyjnym. Konflikt został rozwiązany ugodą, w której strony nie przyznały się ani do odpowiedzialności, ani do winy. Zgodnie z ugodą Attingerowi pozwolono zatrudnić personel do pomocy w swoim laboratorium i może kontynuować działalność badawczą do połowy 2021 roku, kiedy to zrezygnuje z Iowa State University.

Jest założycielem i dyrektorem generalnym amerykańskiej firmy konsultingowej Struo LLC.

Badania

Attinger prowadził badania w dziedzinie mikroprzepływów wielofazowych, kryminalistyki, dynamiki kropli, dynamiki pęcherzyków, przepływu wielofazowego i wieloskalowych zjawisk transportowych. Jego badania dotyczą dziedzin biologii, produkcji, analizy wzorów plam krwi, zaawansowanego zarządzania termicznego i transportu energii.

Przenikanie ciepła

Attinger zajął się przenoszeniem ciepła jako przedmiotem badań od późnych lat 90-tych. Z jego doktoratem doradca Poulikakos badał powiązania między przenoszeniem ciepła, dynamiką płynów i krzepnięciem podczas uderzenia stopionej kropli w płytkę silikonową. Opracował technikę obrazowania do wizualizacji uderzenia i deformacji pikolitrowej kropli z rozdzielczością 5 mikrosekund, co odpowiada 200 000 klatek na sekundę.

Pod koniec 2010 roku Attinger badał numerycznie wpływ zwilżalności powierzchni na przenoszenie ciepła we wrzeniu. Model automatów stochastycznych opracowany z kolegami Claussem i Marcelem był o dwa rzędy wielkości szybszy niż obecne metody numeryczne w symulacji wrzenia basenu.

Analiza wzoru plamy krwi

Jeden z głównych obszarów badawczych Attingera koncentruje się na analizie wzoru plam krwi (BPA) i był finansowany przez federalne agencje badawcze Stanów Zjednoczonych, takie jak National Institute of Justice i US Army. W 2013 roku Attinger przeprowadził krytyczny przegląd relacji między dyscyplinami dynamiki płynów i BPA. Przegląd opisuje dynamikę płynów związaną z BPA i zawiera obszerną tabelę możliwości badawczych na przecięciu obu dyscyplin. Podkreśla również potrzebę integracji dynamiki płynów z BPA, ponieważ ta integracja może dostarczyć praktycznych odpowiedzi na konkretne pytania związane z BPA, podczas gdy dynamika płynów może zostać przedstawiona z nowymi problemami przepływu.

Wraz z kolegą De Brabanterem i współautorami Attinger zaproponował metodę rekonstrukcji obszaru pochodzenia wzorów rozprysków krwi, biorąc pod uwagę dynamikę płynów i niepewności statystyczne. Ich model uwzględnia krzywiznę trajektorii kropli spowodowaną grawitacją i oporem oraz zapewnia rozwiązania z niepewnością specyficzną dla danego wzoru rozprysków. Z kolegą De Brabanterem i Ph.D. student Liu, Attinger zbadał możliwości sztucznej inteligencji, aby pomóc w rekonstrukcji miejsca zbrodni. Opracowali ramy uczenia maszynowego do klasyfikowania wzorów plam krwi generowanych w wyniku wystrzałów lub tępych uderzeń. Wykazano, że dokładność klasyfikacji, sięgająca nawet 99% w określonych sytuacjach, zmniejsza się wraz ze wzrostem odległości między docelową powierzchnią zbierającą plamy a źródłem krwi.

Attinger i współpracownicy opublikowali dwie otwarte bazy danych wzorów plam krwi, zeskanowane w wysokiej rozdzielczości i swobodnie dostępne do celów badawczych lub dydaktycznych.

Attinger wykorzystał równanie ruchu Newtona wraz z innymi modelami grawitacji i sił oporu do zbadania pięciu parametrów, w tym wielkości kropli, prędkości początkowej i kąta startu. Następnie przeprowadził symulacje dynamiki płynów w oparciu o wybrane parametry i przedstawił wyniki w postaci wykresów na potrzeby rekonstrukcji miejsca zbrodni. Prace badawcze Attingera w BPA były omawiane w kilku mediach.

Dynamika płynów

Doradztwo doktoranckie student Xu, Attinger badał interakcje ultradźwięków z bąbelkami. Zaobserwowali fale biegnące i stojące na bańce przymocowanej do ściany, w tym fale nadharmoniczne, które wyjaśnili jako rezonans parametryczny. Zastosowania ich badań obejmują ulepszone mieszanie odczynników oraz generowanie kropli i bąbelków na żądanie, z kontrolowanym czasem i rozmiarem, od nanolitra do pikolitra.

Doktor nauk mentorskich student Bhardwaj, Attinger badał powstawanie pierścieniopodobnych wzorów podczas parowania kropel złożonych płynów i powstawanie plam. Odkrycia eksperymentalne i numeryczne wskazały na promieniowy wzór przepływu i możliwe tworzenie się wielu pierścieni. Wraz z kolegą Somasundaranem wyjaśnili również możliwe przyczyny trzech rodzajów wzorców osadów i zaproponowali diagram fazowy do przewidywania rodzaju osadów.

Z kolegą Yarinem i Ph.D. studenta Comiskey, Attinger zaproponował teoretyczny model, który przewiduje wzory rozprysków krwi w przód spowodowane raną postrzałową. Zaproponowany model przewidywał rozmieszczenie obszarów i lokalizacji poszczególnych plam krwi. Zbadali dwa modele rozpryskiwania krwi w tył z powodu pocisku, które pokazały, w jaki sposób kształt pocisku, tępy lub ostry, wpływa na tworzenie się kropel. Badania wykazały, że wystrzał tworzył kropelki krwi z powodu niestabilności Rayleigha-Taylora.

Nanotechnologia

Attinger prowadził również badania w dziedzinie nanotechnologii. Attinger zaprojektował powierzchnie o niejednorodnej zwilżalności do manipulacji płynami i poprawy wymiany ciepła podczas wrzenia. Wraz z doktorantem Betzem i kolegą z UCLA, Kimem, wyprodukował i scharakteryzował wieloskalowe, wzorzyste, heterogeniczne powierzchnie zwilżalności. Zmierzyli również poprawę wydajności wrzenia w wodzie i odkryli, że powierzchnie o połączonych wzorach superhydrofilowych i superhydrofobowych doprowadziły do ​​​​wyjątkowej wydajności wrzenia w basenie, łącząc wysokie krytyczne strumienie ciepła z bardzo wysokimi współczynnikami przenikania ciepła

Wraz z Orejonem i współautorami Attinger zbadał wydajność skraplania i zachowanie zwilżania wieloskalowych powierzchni metalicznych inspirowanych biologią z cechami w nanoskali. Zbadali dwie powierzchnie przypominające płatek róży i liść lotosu i porównali różne właściwości, w tym zwilżanie i skraplanie.

Nagrody i wyróżnienia

• 2005 - Nagroda za wczesną karierę NSF
• 2012 - Nagroda dla wybitnego badacza ASME-ICNMM
• 2013 - Laureat jednej z siedmiu nagród Iowa State Presidential Initiative for Interdyscyplinarnych Badań

Wybrane artykuły

• AR Betz, J. Jenkins, C.-J. Kim i D. Attinger (2013). „Wrzący transfer ciepła na powierzchniach superhydrofilowych, superhydrofobowych i superbifilowych”. International Journal of Heat and Mass Transfer 57 (2): 733–741.
• Betz, A., J. Xu, H. Qiu i D. Attinger, Czy powierzchnie z mieszanymi obszarami hydrofilowymi i hydrofobowymi poprawiają gotowanie basenu? Aplikacja fizyka Łotysz. 97, 141909 (2010); doi:10.1063/1.3485057.
• Bhardwaj R., Fang X. and Attinger D., Formacja wzoru podczas odparowywania koloidalnej kropli nanolitra: badanie numeryczne i eksperymentalne, New Journal of Physics, tom. 11, str. 075020, 2009.
• D. Attinger, C. Frankiewicz, AR Betz, TM Schutzius, R. Ganguly, A. Das, C.-J. Kim i CM Megaridis, „Inżynieria powierzchniowa do wymiany ciepła z przemianą fazową: przegląd”, MRS Energy & Sustainability, tom. 1, 2014, s. 1–40
• D. Attinger, Z. Zhao i D. Poulikakos, eksperymentalne badanie osadzania i krzepnięcia stopionej mikrokropli na powierzchni: zachowanie przejściowe i dynamika kąta zwilżania, ASME Journal of Heat Transfer, tom. 122 (3), s. 544–556, 2000
• D. Attinger, C. Moore, A. Donaldson, A. Jafari i HA Stone, „Tematy dynamiki płynów w analizie wzoru plam krwi: przegląd porównawczy i możliwości badawcze” (inż.), Forensic Sci Int, tom. 231, nr. 1–3, s. 375–96, 2013.
• D. Attinger, PM Comiskey, AL Yarin i K. De Brabanter, „Określanie regionu pochodzenia wzorów rozprysków krwi z uwzględnieniem dynamiki płynów i niepewności statystycznych”, Forensic Science International, tom. 298, s. 323–331, 2019.
• Y. Liu, D. Attinger i K. De Brabanter, „Automatyczna klasyfikacja wzorów plam krwi spowodowanych wystrzałem i tępym uderzeniem z różnych odległości”, Journal of Forensic Sciences, tom. 65, nie. 3, s. 729–743, 2020.