Robert D. Cormia

Facoltà di Ingegneria
Collegio Pedemontano
Divisione di Ingegneria e Matematica di Scienze Fisiche
Los Altos Hills, California, Stati Uniti

Formazione scolastica:

• Laurea in Biochimica Cal State Hayward 1977

Focus del lavoro:

Robert sviluppa e fornisce programmi di studio in nanoscienza e tecnologia dell'energia pulita e supporta gli studenti stagisti presso la NASA-Ames.

Consigli agli studenti:

Gli stage sono una componente essenziale della tua formazione, quindi prova a trovarne uno da perseguire. Ti aiuta a entrare più facilmente nei gruppi di ricerca e ti offre un vantaggio competitivo significativo nel garantire l'occupazione.    

Collegamenti:

  – Collegio Pedemontano

Colloquio:

D: Quando hai scoperto per la prima volta che il tuo percorso professionale si concentrava sulle nanotecnologie?
Cormia: All'inizio degli anni '90 lavoravo come scienziato delle superfici in un laboratorio di caratterizzazione di materiali commerciali. Gran parte del mio lavoro prevedeva il lavoro e l'analisi di materiali su scala nanometrica. Dopo aver letto Engines of Creation, mi sono interessato a come l'ingegneria dei nanomateriali potrebbe un giorno sviluppare nuovi materiali, con nuove proprietà, per applicazioni avanzate (energia, biomedicina, trasporti, ecc.). Interessato anche allo sviluppo di nuovi strumenti analitici per caratterizzare i materiali, chiarire le relazioni struttura-proprietà e ottimizzare lo sviluppo del processo di materiali nanostrutturati.      

D: A quali attuali applicazioni della nanotecnologia stai lavorando?  
Cormia: Una forma più recente di nanocarbonio, i Nano Fullereni simili alla cipolla, realizzati utilizzando un nuovo processo e trattati termicamente per aumentare il grado di carattere grafitico. Assistendo anche alla caratterizzazione del grafene verticale, un progetto guidato da un collega della NASA-Ames, e un progetto correlato che utilizza la teoria dei grafi come guida per comprendere come i modelli geometrici nel grafene e nei fullereni, chiamati chiralità, sono correlati alle condizioni di processo, come come deposizione di vapori chimici. Se riusciamo a capire meglio come controllare la chiralità, possiamo progettare e controllare le proprietà fisiche, ad esempio conduttività elettrica e termica, bandgap e resistenza meccanica, ecc.        

D: Qual è la cosa più gratificante nel lavorare con la nanotecnologia?
Cormia: Due cose. In primo luogo, come educatore, aiuta gli studenti, in particolare quelli più giovani del college e delle scuole superiori, a conoscere un nuovo mondo di materiali, struttura e proprietà dei materiali e come progettare nuovi materiali per applicazioni avanzate che siano di loro interesse. Il secondo, correlato al primo, consiste nel lavorare con gruppi di studenti per caratterizzare i materiali e sviluppare nuove conoscenze su struttura, proprietà, ecc., utilizzando tecniche analitiche avanzate. Questo è stato il nostro obiettivo e la nostra pratica con i nostri studenti stagisti alla NASA-Ames.   

D: C'è un esempio che puoi fornire che mostra come qualcosa su cui hai lavorato ha avuto un impatto positivo sul mondo?
Cormia:La caratterizzazione di nano-cipolla come fullereni (NOLF), utilizzando XPS (spettroscopia fotoelettronica a raggi X), TEM (microscopia elettronica a trasmissione) e spettroscopia Raman, ha contribuito all'ottimizzazione del processo per un gruppo nell'est. In combinazione con l'ESR (risonanza di spin elettronico) siamo stati in grado di identificare i parametri di processo che hanno portato al materiale dalle prestazioni più elevate (migliori proprietà fisiche). Nel lavoro correlato, abbiamo applicato XPS e Raman alla comprensione delle condizioni di processo che portano alla produzione di grafene verticale. In futuro, prevediamo di integrare la teoria dei grafi per chiarire le relazioni processo => struttura, il preludio alle relazioni struttura => proprietà e parte della nostra rubrica di ingegneria dei materiali integrata.   

D: Qual è secondo te l'impatto più grande che la nanotecnologia ha avuto finora sul mondo?  
Cormia: Lo sviluppo della tecnologia dei semiconduttori è di gran lunga il più significativo. La progressione dalla micro alla nanotecnologia, l’ingegneria dei materiali semiconduttori e i primi passi verso l’informatica quantistica, sono trasformativi per la civiltà, poiché la tecnologia dell’informazione è il fondamento dei nostri strumenti scientifici e dell’analisi dei dati, della nostra comprensione del mondo e della nostra capacità di esplorare nuovi campi e territori e prolungando la nostra salute e longevità.    

D: Per favore, fornisca un esempio di ciò che prevede che le applicazioni nanotecnologiche porteranno in futuro. 
Cormia: Mi vengono in mente tre applicazioni chiave. Il primo, menzionato sopra, riguarda la tecnologia dell’informazione, dove l’informatica quantistica porterà sicuramente a passi da gigante (cattivo gioco di parole) nella nostra capacità di archiviare, elaborare e comunicare dati. Una seconda area è quella dei materiali intelligenti, dove l’integrazione del processo nella struttura, sfruttando l’autoassemblaggio, porterà a una nuova classe di materiali e applicazioni. In terzo luogo, la nanotecnologia biomimetica consentirà agli esseri umani sia di imparare dalla natura, sia di integrare parte dell’intelligenza della natura, in materiali che sono più facili da fabbricare, hanno energia incorporata e tossicità inferiori e possono essere riciclati e riutilizzati.       

D: Ti ritrovi a lavorare di più in una situazione di squadra o più da solo?
Cormia: Una combinazione di entrambi. Sono per natura una miscela di introverso ed estroverso e mi piace studiare, imparare, modellare, analizzare da solo, ma integrandolo in un progetto di squadra. Gli educatori lo capiscono bene, lavoriamo (innumerevoli ore) da soli, ma godiamo dell'eccitazione sociale dell'ambiente di apprendimento in classe. 

D: Se lavori di più in squadra, quali sono le altre aree di competenza dei membri del tuo team?   
Cormia: I team con cui lavoro alla NASA hanno competenze di fabbricazione e ingegneria (io sono uno scienziato/analista) e lavoriamo a stretto contatto nell'ingegneria dei materiali. In uno di questi team abbiamo sviluppato un film sottile gradiente comprendente una nanostruttura a due fasi utilizzando CVD (Chemical Vapor Deposition). In un’altra area, estranea alla scienza dei materiali, stiamo sviluppando un modello di sistema dinamico del clima, come risposta auto-organizzata (sistemi terrestri) alla meccanica orbitale (cicli di Milankovitch). Siamo un team formato da un astronomo/fisico/matematico che lavora con un matematico (e modellatore di nanosistemi). Il mio ruolo è quello di “integratore concettuale” della matematica e della scienza dei sistemi terrestri, con un occhio alla diffusione di una nuova comprensione concettuale dei sistemi e dei processi climatici, alla più ampia comunità scientifica.      

D: La tua formazione universitaria ti ha aiutato nel tuo lavoro sulle nanotecnologie?
Cormia: Alla scuola di specializzazione, sì, la scienza dei materiali era più interessante della chimica, quindi ho cambiato direzione nei miei studi. Ma l’esperienza e la pratica con l’analisi delle superfici mi hanno davvero interessato al nanomondo. Tutto ciò è avvenuto durante il decennio di Drexler e Smalley.  

D: Da bambino eri interessato alla scienza o all'ingegneria? Qual è stata la tua esperienza allora?

Cormia: SÌ. Mio padre era uno scienziato e portava a casa degli esperimenti, uno era quello di modellare la diffusione atomica. Lavorò anche nel campo della deposizione chimica da vapore e probabilmente produsse il grafene (o il poliacetilene) decenni prima di chiunque altro. Mi piaceva la scienza a scuola e in generale andavo bene. Inoltre sono cresciuto proprio durante la nostra corsa sulla luna, e questo ha influito fortemente sul mio interesse per la scienza.   

D: Se dovessi rifare tutto da capo, ti concentreresti ancora sulle applicazioni delle nanotecnologie?

Cormia: Avrei studiato scienza dei materiali prima al college, e avrei cercato di integrarla nella mia formazione di chimica (laurea) per poi ribaltarla alla scuola di specializzazione (meno chimica, più materiali). Avrebbe beneficiato anche di corsi di ingegneria generale. Tutto sommato, sono soddisfatto di questo campo e felice di come lavoriamo insieme in team per sviluppare materiali e risolvere problemi. 

D: Se uno studente delle scuole superiori o universitari fosse interessato alle nanotecnologie, che consiglio gli daresti per prepararsi ad assumere quei ruoli?
Cormia: Insegno nanoscienza alle scuole superiori e il consiglio professionale che do SEMPRE agli studenti è di pensare a una doppia specializzazione, o almeno una minore, e unire chimica, scienza dei materiali e/o studi di ingegneria, e trovare un buon spazio applicativo, come ingegneria elettrica, dispositivi biomedici, film sottili, energia pulita, ecc. Gli stage sono un'altra componente essenziale della tua formazione, quindi prova a trovarne uno da perseguire. Ti aiuta a entrare più facilmente nei gruppi di ricerca e ti offre un vantaggio competitivo significativo nel garantire l'occupazione.