Хизер С. Аллен - Heather C. Allen

Хизер С. Аллен
Родившийся1960
Альма-матерКалифорнийский университет в Ирвине
НаградыПремия Александра фон Гумбольдта за исследования
Научная карьера
ПоляМежфазные явления
УчрежденияГосударственный университет Огайо
Интернет сайтАллен Групп

Хизер Сесиль Аллен (1960 г.р.)[1] профессор и химик-исследователь, возглавляющий группу Аллена в Государственный университет Огайо. Исследования доктора Аллена сосредоточены на межфазные явления, особенно с водой и воздухом. Ее работа имеет широкое применение - от медицины до изменения климата. Она также разрабатывает инструменты нелинейной оптической спектроскопии и микроскопии для исследования межфазных поверхностей.[2]

Аллен опубликовал более 120 журнальных статей и, как сообщается, имеет H-индекс от 43 по состоянию на август 2019 года.[2] Она получила ряд наград, в том числе 2014 г. Премия Александра фон Гумбольдта за исследования.[3] Работа Аллена о структуре воды упоминалась в Наука Список десяти главных достижений 2004 года, составленный журналом.[4][5][6][7]

Образование

Хизер Аллен поступила в Сэдлбэк Колледж, общественный колледж, будучи взрослым студентом в возрасте 28 лет. наука об окружающей среде, она выиграла стипендию Фонда научных стипендий, что позволило ей перейти в Калифорнийский университет в Ирвине чтобы получить степень в области химии или химического машиностроения.[8] Она получила степень бакалавра наук. получил степень по химии в Калифорнийском университете в Ирвине в 1993 г., работал научным сотрудником с Фрэнк Шервуд Роуленд и Дональд Р. Блейк. Она получила докторскую степень. в физическая химия в 1997 г., работая с Джон К. Хеммингер и Барбара Дж. Финлейсон-Питтс. Тема ее доктора философии. диссертация была Фундаментальные поверхностные процессы в гетерогенной химии атмосферы: приложения к химии морской соли (NaCl) и оксидных частиц.[9] Она получила несколько наград и постдокторских стипендий, а также выполняла постдокторскую работу с Джеральдин Л. Ричмонд на Орегонский университет.[10]

Карьера

Хизер Аллен присоединилась Государственный университет Огайо в 2000 г. - доцент кафедры химии окружающей среды.[8] Затем она стала профессором кафедры химии и биохимии и кафедры патологии. Она возглавляет группу Аллена в Университете штата Огайо.[11][12]

Межфазные явления

Ее исследования сосредоточены на фундаментальных межфазные явления, молекулярная организация и ориентация на границах раздела между газы и жидкости, газы и твердые вещества, а также жидкости и твердые тела.[11] Она особенно заинтересована в понимании деятельности ионы и молекулы в водных поверхностных структурах. Понимание молекулярной организации важно для понимания того, как поверхности будут реагировать.[13] Ее исследования механизмов химических реакций изучили воды, липиды, и жирные кислоты, среди прочего.[11][14]

Ее работа имеет отношение к широкому кругу областей, от лекарство к изменение климата. С медицинской точки зрения, водные поверхностные структуры особенно важны для понимания клеточных мембран и поверхностей кожи, которые функционируют как ворота в клетку и тело. Как Бекман Молодой следователь, Аллен изучал биофизику легкое как посреднический барьер кислород и углекислый газ транспорт и важность легочные сурфактанты.[15] Воздух, липиды и вода задействованы на поверхности легких. Было обнаружено, что молекулы выстилки альвеол играют важную роль в эффективности функционирования легких.[16]

Аллен также исследовал развитие биомембраны с особым приложением к обнаружению рак поля.[15] Ее команда работает над развитием инфракрасного биомаркеры и диагностика на молекулярном уровне для онкологических хирургов.[17]

Исследования Аллена межфазных явлений также имеют отношение к геофизика, геохимия и климат. Ее работа включает исследования того, как ионы и минералы взаимодействуют на поверхностях, в которых они участвуют. коррозия и взаимодействие загрязняющие вещества с почва.[8]

Влияние частиц на поверхности важно для понимания поведения воздуха и воды на поверхности океана и здоровья океанов. Недавние исследования показывают, что накопленные ионы присутствуют в поверхностных слоях океана. Используя высокоточные лазерные лучи, исследователи смогли увидеть структуры, образованные ионами галогена или галогениды, и окружающие молекулы воды в межфазной области. Галогениды, такие как йодид и бромид были найдены близко к поверхности,[5] результат, который бросил вызов "общепринятому мнению" по этому поводу.[6] Хлористый ионы были обнаружены ниже.[5][6] Йодид и бромид нестабильны и, как правило, соединяются с другими химическими веществами с образованием озона.[5] Это означает, что туман и океанские брызги обладают большей химической реактивностью, чем считалось ранее учеными. Результаты Аллена могут заставить атмосферных химиков пересмотреть свои модели активности озона и изменения климата.[5][6]

Поведение атмосферных аэрозолей, взвешенных в атмосфере твердых частиц, также связано с изменением климата.[18] Хизер Аллен является частью национальной мультидисциплинарной группы исследователей, занимающихся Центр воздействия аэрозолей на климат и окружающую среду (CAICE), которые изучают влияние атмосферных аэрозолей.[19] Аллен изучает поверхности облачных систем и их электрические поля, чтобы лучше понять грозы, удары молний и влияние микрокапель на облака и туманы. Вместе с Лизой Ван Лун она изучила поведение серная кислота и метанол, обнаруженные в виде аэрозолей в верхних слоях атмосферы. Вместе они могут образовать метилсульфат, соединение, которое притягивает капли воды и способствует образованию облаков. Хотя серная кислота может отражать свет и тепло, облака, как правило, задерживают свет и тепло в атмосфере. Таким образом, взаимодействие между серной кислотой и изменением температуры атмосферы является более сложным, чем первоначально предполагалось.[20]

«Аэрозоли являются основной движущей силой изменения климата и оказывают серьезное воздействие ... их влияние зависит от их состава, размера, свойств поверхности, от того, где они находятся в окружающей среде, особенно от присущей им способности рассеивать свет и облака - все это переменные ». Хизер С. Аллен[19]

Приборы

Хизер Аллен и группа Аллен участвуют в разработке нелинейно-оптических спектроскопия и микроскопия инструменты для научных исследований. К ним относятся спектроскопия генерации суммарной частоты колебаний (VSFG),[21][22] и широкополосная спектроскопия генерации суммарной частоты (BBSFG), используемая для исследования границ раздела газ-жидкость и твердое тело.[23][24] Лазерная технология использует сверхбыстрые фемтосекунда и пикосекунда лазерные импульсы для изучения границ раздела на молекулярном уровне и наблюдения за ориентацией и структурой химических частиц в поверхностном режиме, поверхностной сигнатуре.[25] Другие используемые и изученные методы включают поляризованные Раман и ИК-спектроскопия техники, Угловая микроскопия Брюстера, и дифференциальная спектроскопия оптического поглощения.[26][27][28]

Награды

Рекомендации

  1. ^ Справочник аспирантуры. Американское химическое общество. 2001. с. 683. Получено 16 декабря, 2015.
  2. ^ а б "Хизер Сесиль Аллен" (PDF). Государственный университет Огайо. 24 декабря 2014 г.
  3. ^ а б «Профессор Хизер Аллен удостоена премии Гумбольдта за исследования». Государственный университет Огайо. 4 декабря 2014 г. Архивировано с оригинал 29 января 2016 г.
  4. ^ «Прорыв года: финалисты». Наука. 306 (5704): 2013–2017. 17 декабря 2004 г. Дои:10.1126 / science.306.5704.2013. PMID  15604368.
  5. ^ а б c d е Вагнер, Холли (1 марта 2004 г.). «Поверхность океана может иметь большое влияние на качество воздуха, - говорится в исследовании».. Исследования штата Огайо. Архивировано из оригинал 16 декабря 2016 г.. Получено 18 декабря, 2015.
  6. ^ а б c d "Making a Splash >> Ионы и взаимодействия". Национальный фонд науки. Получено 17 декабря, 2015.
  7. ^ Лю, Динфан; Ма, банда; Леверинг, Лори М .; Аллен, Хизер С. (19 февраля 2004 г.). «Колебательная спектроскопия водных растворов галогенида натрия и границ раздела воздух-жидкость: наблюдение увеличенной межфазной глубины» (PDF). Журнал физической химии B. 108 (7): 2252–2260. Дои:10.1021 / jp036169r.
  8. ^ а б c Уилкинсон, Софи Л. (19 июня 2000 г.). «Начиная с нуля: новые профессора делятся опытом». Новости химии и машиностроения. 78 (25): 41–47. Дои:10.1021 / cen-v078n025.p041. Получено 16 декабря, 2015.
  9. ^ Американские докторские диссертации, 1996–1997 гг.. Proquest Csa Journal Div. 1998. с. 153. OCLC  795384415.
  10. ^ "Хизер С. Аллен". Дерево химии. Получено 16 декабря, 2015.
  11. ^ а б c "Хизер Аллен". Государственный университет Огайо. Архивировано из оригинал 10 ноября 2015 г.. Получено 16 декабря, 2015.
  12. ^ «Аллен Групп». Государственный университет Огайо. Архивировано из оригинал 17 августа 2011 г.. Получено 16 декабря, 2015.
  13. ^ а б «Награды и признание университета». Государственный университет Огайо. Получено 16 декабря, 2015.
  14. ^ Хо, Мэй-Ван (2012). Живая радуга H₂O. Сингапур: World Scientific. С. 161–166. ISBN  978-9814390897.
  15. ^ а б c «Хизер С. Аллен - 2003». Новые открытия: молодые исследователи Бекмана, 1991–2009 гг.. Ирвин, Калифорния: Фонд Арнольда и Мейбл Бекман. 2011. с. 187.
  16. ^ "Columbus Events 18-25 сентября". Таня исследует Колумбус. 24 сентября 2013 г.. Получено 18 декабря, 2015.
  17. ^ Чен, Чжаомин; Бутке, Райан; Миллер, Барри; Хичкок, Чарльз Л .; Аллен, Хизер С .; Повоски, Стивен П .; Мартин, Эдвард У .; Коу, Джеймс В. (17 октября 2013 г.). «Инфракрасные метрики для выявления опухолей печени без фиксации». Журнал физической химии B. 117 (41): 12442–12450. Дои:10.1021 / jp4073087. ЧВК  3875153. PMID  24053455.
  18. ^ Аллен, Боб (31 июля 2015 г.). «Атмосферные аэрозоли: что это такое и почему они так важны?». НАСА.
  19. ^ а б "Работа химика штата Огайо будет улучшена благодаря гранту NSF CAICE в размере 20 миллионов долларов". Государственный университет Огайо. 16 сентября 2013 г.
  20. ^ Вагнер, Холли (8 декабря 2003 г.). «Атмосферное соединение - палка о двух концах в изменении климата». Исследования штата Огайо. Получено 18 декабря, 2015.
  21. ^ Джубб, Аарон М .; Хуа, Вэй; Аллен, Хизер С. (5 мая 2012 г.). «Химия окружающей среды на границах раздела пар / вода: выводы из спектроскопии генерации суммарной вибрационной частоты». Ежегодный обзор физической химии. 63 (1): 107–130. Дои:10.1146 / annurev-physchem-032511-143811. PMID  22224702.
  22. ^ Ma, G; Аллен, ХК (2006). «Новое понимание монослоев легочного сурфактанта с использованием спектроскопии генерации суммарной частоты колебаний». Фотохимия и фотобиология. 82 (6): 1517–29. Дои:10.1562 / 2006-06-30-IR-958. PMID  16930094.
  23. ^ Hommel, EL; Ma, G; Аллен, ХК (ноябрь 2001 г.). «Широкополосная спектроскопия генерации суммарной частоты колебаний поверхности жидкости».. Аналитические науки. 17 (11): 1325–9. Дои:10.2116 / analsci.17.1325. PMID  11759518.
  24. ^ Ма, банда; Аллен, Хизер С. (июнь 2006 г.). «Монослой Ленгмюра DPPC на границе раздела воздух-вода: исследование хвостовой и головной групп с помощью спектроскопии генерации суммарной частоты колебаний». Langmuir. 22 (12): 5341–5349. Дои:10.1021 / la0535227. PMID  16732662.
  25. ^ Hommel, EL; Аллен, ХК (январь 2001 г.). «Генерация широкополосной суммарной частоты с двумя регенеративными усилителями: временное перекрытие фемтосекундных и пикосекундных световых импульсов». Аналитические науки. 17 (1): 137–9. Дои:10.2116 / analsci.17.137. PMID  11993650.
  26. ^ Hommel, EL; Аллен, ХК (июнь 2003 г.). «Граница раздела воздух-жидкость бензола, толуола, м-ксилола и мезитилена: исследование суммарной частоты, комбинационного рассеяния света и инфракрасной спектроскопии». Аналитик. 128 (6): 750–5. Дои:10.1039 / b301032p. PMID  12866899.
  27. ^ Чен, Сянкэ; Хуанг, Цзышуай; Хуа, Вэй; Кастада, Харди; Аллен, Хизер С. (21 декабря 2010 г.). «Реорганизация и образование каркасов монослоев DPPC, DPPE, DPPG и DPPS, вызванные диметилсульфоксидом, наблюдаемые с помощью микроскопии под углом Брюстера». Langmuir. 26 (24): 18902–18908. Дои:10.1021 / la102842a. PMID  21086993.
  28. ^ Бикман, Кристофер Пол (2010). Дифференциальная оптическая абсорбционная спектроскопия газовых примесей и аэрозолей в долине реки Верхний Огайо (кандидатская диссертация). Государственный университет Огайо.
  29. ^ "Резюме премии № 0134131". Национальный научный фонд. Получено 16 декабря, 2015.
  30. ^ "Стипендии Sloan Research". Фонд Альфреда П. Слоана. Получено 16 декабря, 2015.
  31. ^ "Программа награждения учителей и ученых Камиллы Дрейфус" (PDF). Фонд Камиллы и Генри Дрейфуса. Архивировано из оригинал (PDF) 5 июля 2016 г.. Получено 16 декабря, 2015.
  32. ^ «Цитаты лауреатов Национальной премии 2013 года». ACS Chemistry for Life. Архивировано из оригинал 30 января 2018 г.. Получено 16 декабря, 2015.
  33. ^ «Лауреаты Национальной премии ACS 2013». Новости химии и техники. 90 (34): 53–54. 20 августа 2012 г.. Получено 16 декабря, 2015.