教授弗兰克·卡鲁索,物理化学家和材料科学家

物理化学家和材料科学家

Professor Frank Caruso

教授弗兰克·卡鲁索完成了在墨尔本大学物理化学荣誉学位。在1994年,他收到了他的研究进入分子动力学博士学位。然后,他拿起一个博士后在化学品和聚合物的CSIRO部门研究如何改变表面,使特定分子的检测。

在1997年,他在柏林胶体和接口的马克斯普朗克研究所授予洪堡研究奖学金工作。在那里,他制定了一项战略来修改纳米尺寸的胶体颗粒的表面,采用自组装技术。所得到的纳米颗粒可以在新的角色(例如,生物传感器)功能,并且可以被用于制造先进的材料。

卡鲁索已经获得的奖牌来自澳大利亚皇家化学学会(2000年)和化学 - 澳洲皇家化学学会(2001年)的皇家社会。在2002年,卡鲁索接受联邦奖学金返回澳大利亚在化学和生物分子工程在墨尔本大学的系教授。


由大卫盐在2002年接受采访。

内容


一个新的焦点在纳米技术和生物技术

坦率地说,五年后在德国从事纳米技术和生物技术的,你刚才回到澳大利亚新位置。什么是你的新工作?

这项工作是在化学和生物分子工程在墨尔本大学的部门联合会研究员。这将涉及到纳米技术和生物技术进行研究,并任教。

这是伟大的,是在澳大利亚回来。这个国家给了这么多对我来说,在教育和其他东西的条款。我非常期待与同仁合作,并使得在科学创新的进步,我们将在大学做贡献澳大利亚社会。

你被引诱家来自澳大利亚研究理事会一个著名的联邦奖学金。为什么纳米技术和生物技术视为澳大利亚的研究等关键领域?

很好,因为事情的行为非常不同的纳米级,可以利用以派生功能系统或材料,否则将是不可能的事情的性质。它已被世界各地的承认,这种研究有巨大的影响,澳大利亚现在已经开始大量基金这方面的研究。对我来说,这是伟大的参与纳米科学和纳米技术,如果你走了一步,他们夫妇到生物科学,那么你也开始在生物科学,开拓新的可能性。你可以做哪些应该对澳大利亚社会产生积极的影响奇妙的科学 - 和经济 - 当新公司正在为从起源研究发现的结果而形成。

所以,在纳米技术,什么是一家规模纳米?

有效地,该nanorealm是约1×10-9 米 - 一米的十亿分之一,非常小。通常它被定义为一纳米和100个纳米,这是在1×10之间躺在-9 米和100×10-9 米。为了看到一些这些系统中,或颗粒的,人们将通常需要使用电子,而不是光学显微镜。

回到顶部

一个令人兴奋的途径纳米技术

是什么导致你进入这个令人激动的领域?

我对科学的出发点是要追求科学,主修科目的决定 - 化学,物理和数学 - 高中。我非常满意,通过优秀的理科教师那里显示的鼓励和热情的动机。这是令人兴奋的是在化学和物理实习,并了解落后很多这些科目的数学。我真的很喜欢发现新事物,并试图了解事情是如何工作的可能性。

那你在大学里学习?

高中毕业后我去了墨尔本大学,做了科学学士学位,主修化学。这是非常令人兴奋的。然后我移动了,做我的荣誉学位与教授弗朗茨grieser。他一直是一个优秀的科研导师,并已显著引导我在我的科学生涯。并且作为其结果,我在墨尔本大学进行了物理化学博士,1991年至1994年。

是物理化学的好途径跟着进入纳米技术?

物理化学是一个途径,是的。这是向前迈出的很好的方式。化学一般,物理,工程,数学科学也可以引领你进入纳米技术的不同领域,如生物学,生物化学 - 不同的科学学科的整个范围,可以研究,进军纳米技术和生物技术。我相信途径纳米技术,纳米科学,是通过科学学位,工程学位或相关学位在这些领域。

博士后经历:表面生物检测

大学毕业后,你做了与CSIRO化学品和聚合物几年。什么是你工作呢?

我一直在寻找到设计表面,用于生物检测 - 有效,服用的表面和修改这些具体来检测生物样本或分析物,或药物化合物,例如。 ,参与了很多表面化学,大量的蛋白质科学的,它被证明是卓有成效的。这导致了相当多的科学知识,这是什么项目的目的是,研究的内容已在CSIRO被整合到其他项目。据我所知,其中一些后来被开发的生物传感器的即将上市销售。

回到顶部

一个大动作:在柏林纳米工程

在1997年你胶体与界面的马克斯普朗克研究所做你的大招柏林,开始工作。你能告诉我们关于那一点?

我被授予了德国洪堡研究奖学金。洪堡基金会资助在德国的外国研究人员。有很多马克斯·普朗克研究所在德国 - 超过50 - 我搬到胶体与界面的马克斯普朗克研究所,在柏林。这是一个了不起的建立,大约200名科学家,包括工作人员和技术助理。它提供了高品质的科学家来自世界各地的行为前沿和世界领先的研究一个很好的环境,对我来说,我有兴趣在一个地区进行科学它提供了基本依据。所以我被资助在洪堡基金会,并有来自马克斯普朗克研究所的基础设施支持和其他支持。我是在工作部分是针对,现在仍然是,由教授赫尔穆特möhwald,谁一直在我职业生涯的另一个优秀的和关键的科学导师。

对我来说这是一个奇妙的举动,不仅是因为很多的事情,我们进行了科学已经引起了世界的关注,也是对社会。我真的很感激这个极好的机会,走向世界,北半球的另一边,并体验不同的文化,不同的语言。柏林本身就是一个非常多元化的,多元文化的城市,非常国际化,并扩大了我对人生的看法在许多方面。所以这是一个激动人心的时刻,专业和社会。

你做任何的科学突破,而你在柏林?

有一些已经被认为是显著科学突破。一些基本上是关于如何修改胶体粒子 - 即使是非常,非常小的颗粒在纳米政权,约50×10之间-9 米和大约100纳米的直径。我们开发了一个非常通用的和灵活的策略来修改这些颗粒的表面,并引入新的功能对他们来说,用自组装。并在这样做,我们已经创造了新的胶体或纳米粒子,我们现在有兴趣使用到的整个范围自组装成其他结构制造的先进材料。

减少材料到纳米级的影响

让我们来看看有点更密切的一些你一直提到的概念。例如,如何做事的行为不同,在纳米尺度?

相关的研究我的团队的区域的例子是金属。很多人都会熟悉这样一个事实:金金属膜可以反射并具有泛黄的外观。如果你有在纳米范围内的颗粒的形式相同的材料尺寸的下降,这些颗粒的存在,例如,在水溶液中,它们可以在颜色为红色。所以它们具有完全不同的光学特性 - 一方面你有淡黄色反射涂层;在另一方面,在nanoregime,它是一种胶态分散体,其对眼睛呈现红色。即是出现的极端差异的例子。和有的光学特性的差异的许多类似的例子中,在电子特性,磁特性等,简单地作为在尺寸下降对于这些和其他材料的结果。

所以很多纳米技术即将试图找出和利用物质的性质,当你把它从它的体积形状和将其降低到纳米大小的粒子?

是。这恰恰是在纳米技术的有趣,在纳米级水平的行为是材料类似的材料大相径庭这是不是在这个规模。并且人们可以利用这些属性来创建高级的系统,结构,材料,用于各种应用。

操纵纳米颗粒和纳米系统

你如何操纵在纳米尺度的对象?

这是非常具有挑战性的。多种技术被使用。一些涉及国家的先进仪器 - 特别设计的显微镜和其他 - 但自组装,在受控条件下,也可以用于操纵一些这些材料。

自组装实质上是化合物或种类,或者在这方面的材料自身组装成各种结构的能力,。性质是充满的自组装的例子,例如珊瑚,不同材料的整个范围。自组装是非常重要的,因为它使我们,在许多情况下,编制结构,否则我们将无法给。新的途径和方法,正在成为现在可以操纵纳米级系统,以形成先进的结构,但自组装提供了灵活可行的方法通过采取这些纳米颗粒或纳米系统创建结构,并允许他们组装,对自己,成期望的最终材料或产品。

所以,例如,如果你把一个表面和具有各种功能图案,那么你可以组装一些nanocomponents的到该表面上的某些区域。您可以使用预先形成的表面也可以使用专门设计的机械操纵,但它是极具挑战性。这是我相信将是在不久的将来显著的进步。

在我们的研究,我们操纵材料通过控制组件,在本质上改变胶态分散体的性质,通过盐和pH - 酸度,溶液的碱度 - 这使得分散体表现不同。

回到顶部

通过胶体粒子呈现的可能性

那么什么是胶体,为什么它很重要的是能够修改其表面特性?

胶体是分散在不同的相颗粒,并且它们在我们周围存在的全部,例如牛奶,油漆和也雾。最简单的情况下,分散在水中的颗粒,被称为胶态分散体。如果你想管理药品的身体,例如,你可以有胶体药物递送系统。如果你能nanoengineer颗粒 - 也就是说,引入新特性,新功能,这些粒子 - 你可以在多少药物可以装载和药物如何能够在各种应用发布方面处理这些颗粒。这则应该在药物输送方面的即时翻译要药。该简单的例子是一个非常重要的,因为有改进的巨大范围,只是在能够在溶液中进行修改和控制颗粒。

你说的是将药物装载到这些胶体粒子?

是。有多种胶体,人们可以做出或修改。其中的一些可以是固体胶体颗粒,或者它们可以是中空的。在于它们是固体的情况下,一个可以嵌入在颗粒内的药物;在于它们是中空的情况下,可以填充与药物颗粒。这样你就可以填充或者可以在不同的基质或材料嵌入,然后释放那些在一定条件下。

回到顶部

应用纳米技术的生物科学

何处是你组的工作向何处去?

我的群组的当前重点是在溶液中操纵颗粒以形成先进的结构和功能材料,并且还操纵在溶液的那些颗粒,以便针对不同的生物学应用。我们正在寻找移动到生物科学,先进的准备药物传递系统,生物催化功能的系统 - 从本质上讲,生物科学,纳米技术在这些领域的具体应用。

将生物催化功能性的系统中使用,以加快其它反应?

是。在本质上,可以与沉积在固体载体上,例如玻璃的酶生物催化进行。会对粒子代表了更具吸引力的系统,因为本身颗粒具有高得多的表面面积,你可以利用以获取你的系统高得多的活性或生物活性的那些酶。那就是对各种技术的原因有吸引力。

然而,我们必须了解这些系统背后的基础科学。一个如何可以把粒子多壳部件,在一个序列中,其中一个是在颗粒将酶的多个层,并保持每个粒子分散,或在溶液中的单个实体?所以我们通过在给这些粒子均匀的涂层,以保持其本身的稳定性和它们在生物催化应用,例如方式合作。

回到顶部

澳大利亚研究长远的眼光

什么是您为您的团体在墨尔本大学的愿景?

一个长远的眼光将是小组的,我是在部门和其他相关部门,被公认为纳米科学和纳米技术,包括生物技术的主要中心之一,在南半球 - 在全球竞争规模化,国际,并承接尖端的,创新性的研究。

除了给药,什么样的现实世界的应用程序存在这个研究?

纳米技术将在社会上的很多事情产生影响,从我们受理的方式 - 计算机系统,电视,媒体 - 到我们的出行方式,如由先进的新型超强,轻质部件的飞机,涂上新种油漆和使用的新类型的计算机系统。

纳米技术是广泛的和广泛适用于广泛的领域。这是一个有利的技术 - 它的突破和发现将被翻译到社会的各个方面。

哪里澳大利亚站在纳米技术的世界?

澳大利亚是把显著资助纳米技术。美国领先于世界的地区的资金,日本是非常那里,和欧洲也增加经费。所以应及时,澳大利亚政府通过澳大利亚研究理事会和其他举措,是对这种研究增加在澳大利亚的资金。还有的纳米科学与技术,其中澳大利亚是引领世界的领域的各种实例;但是,我要说的还有改进的余地极大。

资金,虽然必不可少,只有一个成功的研究内容。人是非常重要的。有才华的,熟练的科学家成功研发的关键。灵活性和澳大利亚科学家的创造性,以增加资金一起,应该为纳米技术和纳米澳大利亚未来的一个独特和有吸引力的环境。

回到顶部

获得享受,动机和热情在科学世界

你怎么起床工作之外?

我喜欢运动 - 骑自行车,跑步,网球和壁球 - 非常多,但我最喜欢的事情之一就是旅游。科学,作为一个国际的职业生涯,给了我搬到柏林的机会,我已经有一个美好的时光。我在我在欧洲的时候已经探索了许多不同的国家,并且为我提供了一个极好的学习经验和众多的友谊与不同文化背景的人们。它一直是绝对了不起。

它曾经这样说,看世界,你应该加入海军!你认为年轻人花一些时间在海外自己的科学事业是很重要的?

是的,主要的原因是它可以让科学家们更大的升值对科学的国际性质和类型的科学之一,在不同的国家,不同的机构或大学正在做。他们可以与谁拥有不同的背景,但对他们来说,共同点是科学的科学家们进行互动。有趣的是看到来自不同国家的人,所以积极性和热情科学,无论他们来自哪里。对我来说,这是非常令人兴奋的,而当时又正被对世界的这一边做,人们对世界的另一侧对科学感兴趣的科学是相关的元素。

占用了职业生涯中的科学提供了一个极好的机会,旅行 - 不仅要设在一个给定的大学或学院,但经常出席会议,并在世界各地的会议。

回到顶部

汇集成功的要素

什么是你成功的要素?

我觉得对于一个科学家有优秀的科研导师和优秀的同事,也有动力和专注是很重要的。同时,在我看来,在科学的成功需要创造性的元素存在。通过科学的举措,这些因素固然重要,但它们并不一定是唯一的。

它一直是非常有帮助,让我有导师在我的科学生涯,并从与其他科学家谁积极性都很高,并在他们在做什么很感兴趣是每天受益。如果你是在这样的环境是伟大的。它可以很好地用于科学。

所以这个秘密不只是什么 这样做,但你也有关联的人的类型?

我相信其中一名科学家的工作环境是非常重要的。并有专家,你周围的世界领先的科学家是奖金,一个重要的推动因素。

你会推荐纳米技术到今天的科学专业的学生?

是的,因为纳米技术是一种使能技术,以及对未来的技术。我学理科,因为我发现科学有趣,所以我很热情,激发了。现在,我发现自己在这个领域 - 纳米技术,纳米 - 我很喜欢很喜欢。我肯定会推荐学生看它作为未来的一个严肃的选择。

回到顶部


科学©2020欧洲杯外围

最佳