Supriyo Bandyopadhyay
Professore del Commonwealth
Università del Commonwealth della Virginia
Richmond, Virginia, Stati Uniti
Formazione scolastica:
- B. Tech in Ingegneria elettronica e delle comunicazioni elettriche, Indian Institute of Technology, Kharagpur, India (1980)
- Master in Ingegneria Elettrica, Southern Illinois University, Carbondale, IL (1982)
- Dottorato di ricerca in Ingegneria Elettrica, Purdue University, West Lafayette, IN (1985)
Focus del lavoro:
Supriyo è coinvolta nella ricerca, nell'insegnamento e in altri servizi professionali.
Consigli agli studenti:
Pensa fuori dagli schemi, sii creativo e mantieni la mente aperta.
Collegamenti:
Colloquio:
In quali campi tecnici delle nanotecnologie si applica meglio il tuo lavoro?
Bandyopadhyay:
- Nanoelettronica
- Modellazione e simulazione
- Nanomagnetismo
- Spintronica
D: Quando hai scoperto per la prima volta che il tuo percorso professionale si concentrava sulle nanotecnologie?
Bandyopadhyay: Quando ero un dottorato di ricerca. Studente alla Purdue University a metà degli anni '80, sono stato esposto per la prima volta alle nanotecnologie mentre lavoravo al mio dottorato di ricerca. tesi. Da quel momento in poi, il mio percorso professionale si è concentrato sulla nanotecnologia e da allora non si è più discostato da essa. Ho continuato su questa strada durante tutta la mia carriera accademica, durata oltre tre decenni.
D: A quali attuali applicazioni della nanotecnologia stai lavorando?
Bandyopadhyay: Mi occupo di spintronica e calcolo nanomagnetico. La spintronica è la scienza e la tecnologia che utilizza gli spin quantomeccanici degli elettroni o di altre particelle per archiviare, elaborare e comunicare informazioni. I nanomagneti non sono altro che corpi che possiedono un gran numero di elettroni i cui spin sono allineati più o meno lungo la stessa direzione. Nanomagneti di forme particolari possono essere magnetizzati solo in una delle due direzioni e queste due direzioni codificano i bit binari 0 e 1 utilizzati nell'informatica digitale classica. Commutare la magnetizzazione tra queste due direzioni equivale a commutare tra i bit 0 e 1. Se utilizziamo la sollecitazione meccanica generata elettricamente per commutare la magnetizzazione del nanomagnete, allora consumerà pochissima energia rispetto agli interruttori elettronici ed è per questo che i nanomagneti possono diventare la piattaforma per un calcolo a bassissimo consumo energetico. Io e i miei collaboratori abbiamo coniato il termine “straintronics” per descrivere questo paradigma e ora ha preso piede. Il motivo per cui siamo interessati al calcolo a basso consumo energetico non è per il bene dell’ambiente (sebbene questa sia una considerazione importante), né per il costo della generazione di energia, ma molto semplicemente, se non riduciamo il consumo di energia nei bit di commutazione , la nostra capacità di racchiudere sempre più dispositivi informatici in un chip prima o poi andrà persa. Sarebbe un grave disastro. Straintronics può implementare molti altri dispositivi e sistemi e non solo interruttori digitali per applicazioni logiche e di memoria. Abbiamo mostrato come può implementare neuroni artificiali, oscillatori a microonde, memoria ternaria indirizzabile a contenuto, processori di immagini, ricottori simulati, antenne acustiche ed elettromagnetiche sub-lunghezza d'onda estreme, motori di inferenza bayesiana, macchine Boltzmann ristrette, correlatori programmabili e anti-correlatori per il calcolo probabilistico , eccetera.
D: Qual è la cosa più gratificante nel lavorare con la nanotecnologia?
Bandyopadhyay: Le infinite possibilità e l’entusiasmo di lavorare con qualcosa che promette immensi benefici per l’umanità sono forse l’esperienza più gratificante.
D: C'è un esempio che puoi fornire che mostra come qualcosa su cui hai lavorato ha avuto un impatto positivo sul mondo?
Bandyopadhyay: Il mio laboratorio è stato determinante nello sviluppo di alcune tecniche di nanosintesi di autoassemblaggio (tecniche per realizzare nanostrutture sfruttando processi chimici e fisici naturali) che sono ampiamente utilizzate. Si tratta di una tecnologia molto economica per la fabbricazione di nanostrutture che renderebbe la nanotecnologia ampiamente accessibile anche ai laboratori molto poveri di risorse. Ciò gioca un ruolo nella globalizzazione delle nanotecnologie. Deteniamo brevetti su fotorilevatori a infrarossi a temperatura ambiente e nuovi elementi di memoria, che sono stati sintetizzati utilizzando questo percorso. Molti laboratori affamati di risorse possono utilizzare queste tecniche per fabbricare nanostrutture e studiarne le proprietà. Dopo tutto, la nanotecnologia non può essere adatta all’1%; deve essere per il 100%.
D: In quali aree prevede che la futura commercializzazione delle nanotecnologie avrà il maggiore impatto positivo sul mondo?
Bandyopadhyay: Penso che il maggiore impatto positivo si avrà nel campo dell’informatica e della comunicazione, oltre che nella medicina. Queste sono aree importanti che possono plasmare la civiltà umana nel prossimo futuro. La nanotecnologia ha già avuto un impatto su questi campi, ma molti altri potrebbero essere dietro l’angolo.
D: Qual è secondo te l'impatto più grande che la nanotecnologia ha avuto finora sul mondo?
Bandyopadhyay: È impossibile individuare un'applicazione particolare. Numerose applicazioni sono state rese possibili dalle proprietà uniche delle nanostrutture – in campi diversi come la medicina, l’informatica, la difesa, il cambiamento climatico e i materiali.
D: Negli ultimi dieci anni, la nanotecnologia è uscita dai laboratori e sta avendo un impatto reale nella società. Hai lavorato a iniziative che hanno contribuito a commercializzare la nanotecnologia e hanno portato a nuovi prodotti o processi?
Bandyopadhyay: Non sono stato coinvolto in start-up e non svolgo il ruolo di consulente tecnico per alcuna azienda, ma sono stato coinvolto in trasferimenti tecnologici e ho svolto il ruolo di consulente. Ho anche più brevetti (uno concesso in licenza). Non riesco a identificare nessun prodotto sul mercato che sia il risultato esclusivo del mio lavoro, ma potrebbero esserci prodotti che hanno beneficiato della ricerca condotta nel mio gruppo.
D: La tua formazione universitaria ti ha aiutato nel tuo lavoro sulle nanotecnologie?
Bandyopadhyay: SÌ. Non sarebbe possibile senza di essa. La nanotecnologia non è una disciplina che si è evoluta nel vuoto. È ancora in gran parte basato sulla fisica di base, sulla chimica e sulla matematica. I principi fondamentali si imparano all'università. Senza una solida conoscenza dei fondamentali, ci sono poche speranze di fare progressi seri.
D: Hai un mentore? Lo hai fatto durante gli anni del college?
Bandyopadhyay: Attualmente faccio da mentore ad altri. Ho avuto un master e un dottorato di ricerca. consulente al college che sicuramente mi ha insegnato molto. Si può fare a meno di un mentore, ma avere un mentore che guidi e fornisca indicazioni è immensamente utile per i nuovi entranti nel settore.
D: Se dovessi rifare tutto da capo, ti concentreresti ancora sulle applicazioni delle nanotecnologie?
Bandyopadhyay: Molto probabilmente sì. Non ho avuto seri ripensamenti. Ciò è probabilmente in parte dovuto alla mia scarsa familiarità con altri campi, quindi non so davvero se qualche altro campo abbia qualcosa di meglio da offrire. Tuttavia, ho continuato a trovare nuovi problemi e nuove soluzioni nella nanotecnologia. La nanotecnologia non è un campo statico e si evolve nel tempo. Come professore universitario, non avrei avuto successo nell’ottenere borse di studio se non mi fossi adattato alle nuove realtà e ai nuovi approcci. Fortunatamente, la nanotecnologia è così vasta che sarebbe estremamente improbabile che rimanessi a corto di idee. Dato che la nanotecnologia offre un potenziale così vasto, quasi sicuramente mi concentrerei sulla nanotecnologia se dovessi rifare tutto da capo.
D: Se uno studente delle scuole superiori o universitari fosse interessato alle nanotecnologie, che consiglio gli daresti per prepararsi ad assumere quei ruoli?
Bandyopadhyay: Ho consigliato molti di questi studenti. Ho fatto da mentore a molti studenti delle scuole superiori di alto livello che hanno condotto ricerche nel mio laboratorio, pubblicato numerosi articoli su riviste con me e i miei studenti laureati e vinto concorsi internazionali per fiere scientifiche. Alcuni studenti delle scuole superiori appartenenti a gruppi sottorappresentati hanno imparato la nanotecnologia nel mio laboratorio. Hanno sintetizzato nanostrutture utilizzando la chimica dei becher delle scuole superiori e hanno persino imparato a visualizzarle utilizzando microscopi elettronici a scansione. Dico a tutti loro di pensare fuori dagli schemi, di essere creativi e di mantenere una mente aperta. Dico anche loro di leggere molto e di trovare qualcosa che li interessi. Coloro che visitano effettivamente il mio laboratorio ricevono un tour e una piccola conferenza su quale sia la nostra visione. Consiglierò sicuramente agli studenti di contattare una persona la cui ricerca trova interessante. Se la conversazione procede fino al punto in cui esiste un serio interesse reciproco, allora il passo successivo è sicuramente una visita al laboratorio del ricercatore o una discussione con i suoi studenti per comprendere ciò che è coinvolto.
