Jodie Lutkenhaus

Jodie Lutkennhaus
Alma Mater	University of Texas w Austin Massachusetts Institute of Technology
Znany z	Materiały energetyczne
Kariera naukowa
Instytucje	University of Massachusetts Amherst Yale University Texas A&M University
Doradca doktorski	Paula T. Hammond

Jodie L. Lutkenhaus jest profesorem inżynierii chemicznej na Texas A&M University , która opracowuje aktywne polimery redoks do magazynowania energii i inteligentnych powłok. W 2019 roku Lutkenhaus i Karen L. Wooley zademonstrowali pierwszą na świecie biodegradowalną baterię peptydową. Lutkenhaus jest Światowego Forum Ekonomicznego .

Wczesne życie i edukacja

Lutkenhaus została zainspirowana do studiowania inżynierii przez matkę i ojca, którzy studiowali odpowiednio chemię i fizykę. Studiowała inżynierię chemiczną na University of Texas w Austin, którą ukończyła w 2002 roku. Przeniosła się do Massachusetts Institute of Technology . Po uzyskaniu tam stopnia doktora w 2007 roku pod kierunkiem Pauli T. Hammond , Lutkenhaus przeniosła się na University of Massachusetts Amherst , a następnie w 2008 roku dołączyła do wydziału Yale University .

Badania i kariera

Lutkenhaus dołączyła do wydziału Texas A&M University w 2010 r., aw 2015 r. awansowała na profesora nadzwyczajnego. Opracowuje nowe materiały do ​​magazynowania energii i inteligentnych powłok, w tym polielektrolity i aktywne polimery redoks . Jej ambicją jest opracowywanie miękkich i elastycznych zasilaczy do elektroniki noszonej, które są trwałe, trwałe i wydajne.

Wyzwaniem związanym ze stosowaniem polimerów w bateriach jest to, że są one zazwyczaj słabe w przechowywaniu i wymianie elektronów. Lutkenhaus wykazał, że rodnikowe polimery organiczne są aktywne elektrochemicznie, co pozwala na szybkie przenoszenie ładunku podczas reakcji redoks. Organiczne polimery rodnikowe stosowane w przenośnych urządzeniach elektronicznych mogłyby umożliwić szybkie ładowanie. Lutkenhaus scharakteryzował szybkość przenoszenia ładunku w tych systemach za pomocą elektrochemicznej mikrowagi z kryształu kwarcu . Ma nadzieję, że przyszłe baterie będą wolne od metali, organiczne i będą nadawać się do recyklingu. (Obecnie tylko 5% akumulatorów litowo-jonowych są poddawane recyklingowi.) Lutkenhaus i Wooley wykazali, że kwas glutaminowy można wykorzystać do produkcji baterii - pierwszej w pełni biodegradowalnej baterii białkowej. Peptydy zawierają związki o aktywności redoks, stabilny rodnik Tempo na katodzie i bipirydynę viologen na anodzie.

Lutkenhaus zbadał, jak zachowują się folie polimerowe po osadzeniu w ograniczonej przestrzeni. Opracowuje dwuwymiarowe nanocząstki metalu przejściowego i węgla ( MXenes ), podobne do arkuszy struktury wykonane z warstwowej ceramiki, które mogą zawierać szereg różnych kompozytów i grup funkcyjnych. Bada również, w jaki sposób struktura chemiczna i upakowanie molekularne wpływają na właściwości elektroniczne tych materiałów. Pokazała, że ​​MXene - urządzenia polielektrolitowe mogą być używane do wykrywania wilgotności i ciśnienia, ponieważ woda ułatwia relaksację naładowanych zespołów molekularnych poprzez redukcję przyciąganie kulombowskie .

Nagrody i wyróżnienia

• Nagroda KARIERY 2011 Narodowej Fundacji Nauki
• 2012 Texas A&M Engineering Experiment Station Młody Wydział
• Laboratorium Badawczego Sił Powietrznych 2013 dla młodego badacza
• 2014 Stypendium Wydziału Korporacji Kaneka
• 2014 Nagroda 3M dla pracowników nieetatowych
• 2016 Rensselaer Polytechnic Institute Van Ness Wykładowca
• 2018 Nagroda Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego WCC Rising Star Award
• 2018 Wykładowca Uniwersytetu Notre Dame Thiele
• 2018 Stypendysta ds. Prezydenckiego wpływu Uniwersytetu Texas A&M
• 2019 Japońsko-amerykańsko-niemieckie Frontiers of Science Kavli Foundation Fellow
• Młody naukowiec Światowego Forum Ekonomicznego 2019

Publikacje

•   Lutkenhaus, Jodie L.; Hammond, Paula (2007). „Urządzenia wielowarstwowe z polielektrolitu aktywowane elektrochemicznie: od ogniw paliwowych po czujniki” . Miękka materia . 3 (7): 804. Bibcode : 2007SMat....3..804L . doi : 10.1039/B701203A . S2CID 18095566 .
•   Lutkenhaus, Jodie L.; Hammonnd, Paula (2005). „Elastomerowe, elastyczne, wolnostojące zespoły w nanoskali związane wiązaniami wodorowymi”. Dziennik Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego . 127 (49): 17228–17234. doi : 10.1021/ja053472s . PMID 16332070 .
• Mike, Jared F.; Lutkenhaus, Jodie L. (2013). „Najnowsze postępy w magazynowaniu energii ze sprzężonych polimerów”. Journal of Polymer Science Część B: Fizyka polimerów . 51 (7): 468–480. Bibcode : 2013JPoSB..51..468M . doi : 10.1002/polb.23256 .

Lutkenhaus zasiada w radzie redakcyjnej ACS Macro Letters , Macromolecules i Scientific Reports .

Życie osobiste

Lutkenhaus jest żonaty z inżynierem chemikiem Benem Wilhite, również profesorem na TAMU. Mają dwóch synów. Jej starsza siostra, Jessica Winter , również jest naukowcem.