Herbert Bennet

Membro del NIST e consigliere esecutivo
Istituto nazionale di standard e tecnologia
Divisione Semiconduttori e Metrologia Dimensionale
Gaithersburg, Maryland, Stati Uniti

Formazione scolastica:

• Ph.D., Fisica, Università di Harvard
• MS, Fisica e Matematica, Università del Maryland
• AB, Fisica, Harvard College

Focus del lavoro:

Herbert Bennett, membro del NIST e consigliere esecutivo presso il National Institute of Standards and Technology (NIST), ex National Bureau of Standards (NBS), a Gaithersburg, MD, ha lavorato per molti anni nel campo della fisica teorica dello stato solido, delle misurazioni per le prestazioni di materiali e dispositivi elettronici, magnetici e ottici e lo sviluppo di standard internazionali per tali materiali e dispositivi.  

Tutte le opinioni espresse di seguito sono quelle del Dr. Bennett e non necessariamente quelle del NIST o delle organizzazioni ivi citate.

Consigli agli studenti:

Per gli studenti delle scuole superiori, la cosa principale è eccellere nelle materie che gli piacciono. Si spera che queste materie includano matematica e scienze, nonché altre che potrebbero pensare non abbiano nulla a che fare con le nanotecnologie, come le basi della lettura, della scrittura, della conversazione e lo sviluppo delle competenze necessarie per pensare in modo analitico, essere innovativi ed essere efficaci. giocatori della squadra.  

Collegamenti:

  – Istituto nazionale di standard e tecnologia, divisione semiconduttori e metrologia dimensionale

Colloquio:  

D: Quando hai scoperto per la prima volta che il tuo percorso professionale si concentrava sulle nanotecnologie?
Bennett: Negli anni '70, i colleghi della NBS lavorarono sulla diffrazione dei raggi X di polveri ceramiche che contenevano nanoparticelle. Alla fine degli anni ’70, in qualità di Direttore della Divisione Ricerca sui Materiali (DMR) presso la National Science Foundation, ho supervisionato il finanziamento della ricerca sui materiali sui nanocluster metallici e semiconduttori per possibili applicazioni nella catalisi e nello stoccaggio di energia. Nel 1979, ho collaborato con altri per organizzare un seminario sulla microscienza e tecnologia che includeva discussioni su ciò che oggi chiameremmo nanotecnologia.    

D: A quali attuali applicazioni della nanotecnologia stai lavorando?  
Bennet: Sto lavorando su misurazioni e standard internazionali per migliorare le prestazioni (cifre di merito) della nanoelettronica che i contributori alle roadmap tecnologiche, come la International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS), considerano priorità elevate. Gli standard sono necessari per confrontare accuratamente i risultati riportati da diversi gruppi di ricerca e per garantire che gli acquirenti ottengano ciò che si aspettano dai venditori; cioè, per mantenere l’equità sul mercato. L’equità sul mercato richiede standard tali che i prodotti realizzati da aziende diverse e in nazioni diverse funzionino bene insieme. Ad esempio, le parti interessate nel settore delle nanotecnologie attribuiscono notevole importanza agli standard e alle misurazioni associate per determinare l’affidabilità, la durata e la compatibilità dei prodotti.        

D: Qual è la cosa più gratificante nel lavorare con la nanotecnologia?
Bennet: Lavorare con le nanotecnologie è divertente. La nanotecnologia è molto diversificata. Imparerai sempre nuove scoperte scientifiche, ingegneristiche e potenziali applicazioni della nanotecnologia per la società. Hai l'opportunità di fare presentazioni a gruppi dai quali non ti aspetteresti inviti. Ad esempio, l’anno scorso la Food and Drug Administration statunitense mi ha chiesto di tenere un discorso su ciò che il mondo sta facendo nel campo degli standard e delle misurazioni per le nanotecnologie. Sono molto interessati agli standard per la nanomedicina in tutte le fasi delle attività economiche: dalla ricerca, all'innovazione, alle sperimentazioni cliniche, alla produzione, al commercio... fino allo smaltimento finale. La nanomedicina comprende nuovi metodi, terapie e dispositivi medici con funzioni abilitate dalle nanotecnologie per diagnosticare, monitorare terapie e forse curare malattie come cancro, osteoporosi, aterosclerosi e diabete. Le nanotecnologie offrono anche possibili modi per migliorare gli impianti protesici come quelli per anche e ginocchia.  

D: C'è un esempio che puoi fornire che mostra come qualcosa su cui hai lavorato ha avuto un impatto positivo sul mondo?
Bennet: Faccio parte di due comitati che hanno compiuto importanti progressi nello sviluppo di standard per la misurazione delle proprietà elettroniche dei nanodispositivi come i transistor realizzati con nanotubi di carbonio. Ero il rappresentante degli Stati Uniti nel comitato consultivo sulle nanotecnologie della Commissione elettrotecnica internazionale (IEC). Abbiamo raccomandato la creazione di un comitato tecnico sulle nanoelettrotecnologie (TC113). Sono stato cofondatore e presidente del Technical Advisory Group (TAG) statunitense di quel comitato tecnico internazionale. Standard internazionali efficaci sono fondamentali perché accelerano le innovazioni e il trasferimento dei risultati della ricerca dai laboratori alla produzione e alla commercializzazione. Gli standard nanotecnologici facilitano inoltre un uso più ampio di prodotti che offrono maggiori funzionalità o prestazioni. Tali standard migliorano anche gli aspetti di salute e sicurezza dei prodotti per la protezione di ricercatori, produttori, consumatori e ambiente.

La portata e l'ampiezza degli esperti sia del TC 113 che del Gruppo consultivo tecnico statunitense rappresentano la grande diversità tra le nanotecnologie e le loro applicazioni. I ricercatori, gli sviluppatori di tecnologia, coloro che sono coinvolti nel commercio internazionale e altri soggetti interessati alle nanoelettrotecnologie dipendono tutti da standard tecnicamente validi e validi e dalle relative misurazioni adatte all’uso in qualsiasi nazione.    

D: Qual è secondo te l'impatto più grande che la nanotecnologia ha avuto finora sul mondo?  
Bennet: In un certo senso, la nanotecnologia è estremamente vecchia. Il fumo degli incendi preistorici conteneva nanoparticelle di carbonio. Oltre agli incendi, esistono molte altre fonti di nanomateriali presenti in natura. Ad esempio, i nanomateriali esistono nella cenere vulcanica, negli spruzzi oceanici, nei compositi minerali e negli aerosol emessi dalle foreste e dalle regioni costiere nelle giuste condizioni climatiche. Un esempio più recente è che gli artigiani hanno utilizzato per secoli smalti contenenti nanoparticelle di argento e rame sulle ceramiche per aggiungere lucentezza. Quindi, la nanotecnologia ha una storia molto lunga che abbraccia in realtà molti secoli. Tutti hanno avuto un impatto considerevole prima che il termine “nano” diventasse popolare. In un altro senso, è troppo presto per dirlo. Sono necessari più criteri in base ai quali giudicare l’impatto delle nanotecnologie.   

D: Per favore, fornisca un esempio di ciò che prevede che le applicazioni nanotecnologiche porteranno in futuro. 
Bennett: I progressi nella nanomedicina, nella sanità, nell’energia (come celle solari con maggiore efficienza e costi inferiori e batterie che pesano meno e durano più a lungo) e nell’acqua pulita ne sono esempi. Alcuni prevedono che il mercato globale della nanomedicina nel 2016 sarà circa la metà di quello che era il mercato globale dei semiconduttori nel 2010. Le alternative alle principali fonti di energia odierne spesso richiedono grandi quantità di acqua. Molti non si rendono conto che energia e acqua non sono separabili. Le nanotecnologie consentiranno a scienziati e ingegneri di compiere progressi significativi nel bilanciare il fabbisogno globale di energia e acqua pulita.        

D: Ti ritrovi a lavorare di più in una situazione di squadra o più da solo?
Bennet: Gran parte del mio lavoro, soprattutto quello di impatto internazionale, si svolge in una situazione di squadra. Poiché la nanotecnologia coinvolge molte discipline diverse, il suo successo richiede un lavoro di squadra. Le roadmap, le misurazioni e gli standard della nanotecnologia coinvolgono tutti i team: è così che si sviluppa un consenso e si aumenta il tasso di progresso.         

D: Se lavori di più in squadra, quali sono le altre aree di competenza dei membri del tuo team?   
Bennet: Ecco perché dico che la nanotecnologia è divertente. Nei programmi e progetti su cui lavoro per il NIST, interagisco con persone provenienti da molte discipline, non solo scienziati e ingegneri ma anche ricercatori medici, medici praticanti, regolatori, leader del settore, economisti e avvocati.     

D: La tua formazione universitaria ti ha aiutato nel tuo lavoro sulle nanotecnologie?
Bennet: SÌ. I miei corsi universitari di fisica, chimica, matematica, ingegneria ed economia mi hanno fornito il background necessario per contribuire alle nanotecnologie. Il mio dottorato la tesi verteva sulla teoria delle transizioni di fase negli isolanti magnetici e nei semiconduttori. Questa teoria spiegava come alcuni isolanti e semiconduttori cambiassero improvvisamente le loro proprietà magnetiche all'aumentare della temperatura. Oggi questo campo è incluso nella tecnologia emergente che molti chiamano spintronica o elettronica di trasporto dello spin. Scienziati e ingegneri che lavorano sulla spintronica utilizzano lo spin, il momento magnetico e la carica dell'elettrone per realizzare dispositivi a stato solido che funzionano meglio dei dispositivi convenzionali come transistor e oscillatori utilizzati negli smartphone e nei tablet. Poiché questi dispositivi hanno spesso caratteristiche su scala nanometrica, la spintronica fa parte della nanotecnologia.     

D: Hai un mentore? Lo hai fatto durante gli anni del college?
Bennet: Ho avuto un relatore durante i primi due anni al college e un relatore di tesi alla scuola di specializzazione. Quando ero a scuola, termini come mentore e mentoring non facevano parte del vocabolario tradizionale.  

D: Se dovessi rifare tutto da capo, ti concentreresti ancora sulle applicazioni delle nanotecnologie?
Bennet: Certamente. Le applicazioni delle nanotecnologie coinvolgono sempre la fisica e l'ingegneria e spesso le scienze mediche. Sono aree alle quali mi piace contribuire e che stanno diventando sempre più vitali per il benessere del mondo e della società.

D: Se uno studente delle scuole superiori o universitari fosse interessato alle nanotecnologie, che consiglio gli daresti per prepararsi ad assumere quei ruoli?
Bennett: Per gli studenti delle scuole superiori, la cosa principale è eccellere nelle materie che gli piacciono. Si spera che queste materie includano matematica e scienze, nonché altre che potrebbero pensare non abbiano nulla a che fare con le nanotecnologie, come le basi della lettura, della scrittura, della conversazione e lo sviluppo delle competenze necessarie per pensare in modo analitico, essere innovativi ed essere efficaci. giocatori della squadra. Queste ultime competenze sono necessarie per diventare membri di successo dei team che lavorano sulle nanotecnologie. Chiedi ai loro insegnanti se ci sono opportunità nelle loro aree di parlare con scienziati e ingegneri che lavorano nel campo delle nanotecnologie. Per gli studenti universitari, trova ricercatori di nanotecnologia che lavorano in aree di loro interesse e vedi se possono unirsi a un gruppo, acquisire esperienza e dare contributi in modo appropriato.