Николай Александрович Котов - Nicholas A. Kotov

Николай Александрович Котов
Николай А. Котов.png
Николай Александрович Котов
Родившийся (1965-08-29) 29 августа 1965 г. (возраст 55)
Москва, СССР
НациональностьАмериканец
Альма-матерМосковский Государственный Университет
Известенсамосборные материалы, послойная сборка, нанотехнологии
НаградыПремия Alpha Chi Sigma 2020 года Американский институт инженеров-химиков[1]
Премия Ньютона 2020 года за идеи преобразования во время пандемии COVID-19 (Министерство обороны США )[2]
Ирвинг Ленгмюр, заслуженный профессор химических наук и инженерии (университет Мичигана, 2020)[3]
Стипендия Ванневара Буша, 2018 г.Министерство обороны США )[4]
2018 Королевское химическое общество Премия "Мягкая материя и биофизическая химия"[5]
Премия Гумбольдта за исследования Фонд Александра фон Гумбольдта[6]
2017 г., лектор ван 'т Хоффа (университеты Утрехта, Амстердама и Лейдена)
2017 ACS Премия коллоидной химии[7]
2016 RSC Премия Стефани Кволек[8]
2016 ЮНЕСКО Медаль за развитие нанонауки и нанотехнологий[9]
2016 Август Т. Ларссонс, приглашенный научный сотрудник Шведский университет сельскохозяйственных наук
Медаль Общества исследования материалов 2014 г. (совместно с проф. Шэрон Глотцер )[10]
Член Общества исследования материалов
Сотрудник Королевское химическое общество
Ленгмюра лектор премии Американское химическое общество (2013)
Премия Чарльза М.А.Стайна Американский институт инженеров-химиков[11]
Thomson Reuters 25 лучших материаловедов 2000-2010 гг.[12]
Thomson Reuters 100 лучших химиков 2000-2010 гг.[13]
Wired Magazine’s 10 лучших открытий года (2007)[14]
Награда NASA Nanotech Briefs Top 50 (2008)
Научная карьера
ПоляХимия, Химическая инженерия, Материаловедение, Нанотехнологии, Биомедицинская инженерия
Учрежденияуниверситет Мичигана
Интернет сайтhttp://www.umkotov.com/

Николай Александрович Котов (родился 29 августа 1965 г., Москва, СССР ) является заслуженным профессором химических наук и инженерии Ирвинга Ленгмюра университет Мичигана в Анн-Арбор, Мичиган, США.[15] Проф. Николай Котов сделал фундаментальные открытия в области биомиметических наноструктур. Он продемонстрировал, что способность к самоорганизации в сложные структуры является объединяющим свойством всех неорганических наноструктур.[1][2] Он разработал семейство биоинспирированных композитных материалов с широким спектром свойств, ранее недостижимых для классических материалов.[3] Примером этих композитных биомиметических материалов являются его сверхпрочные, но прозрачные композиты, похожие на перламутр.[4][5] эмалевые, жесткие, но изолирующие вибрации композиты,[6] и хрящеподобные мембраны с высокой прочностью и ионной проводимостью.[7][8][9]

Работа

Исследования Котова сосредоточены на разработке биомиметических нанокомпозитов, самосборка из наночастицы,[16] и хиральный наноструктуры.[17] Использование G. Decher's послойная сборка (Фунт / дюйм),[18] Котов подготовил первые образцы многослойной оксид графена нанокомпозиты и их восстановление до графен в 1996 г.[19] Слоистые графен и нанокомпозиты из оксида графена, содержащие широкий спектр полимеров, в настоящее время используются в различных устройствах накопления заряда: батареях, суперконденсаторах, топливных элементах, преобразовании солнечной энергии и т. Д. Другие области применения включают сверхпрочные материалы, барьерные покрытия, датчики, носимую электронику, и имплантируемые нейропротезные устройства.

Исследования Котова по самосборке нанопластинок оксида графена и глины послужили толчком к разработке большого семейства сверхпрочных материалов, воспроизводящих перламутр,[20] натуральный материал, известный своей многослойной архитектурой, опалесценцией и необычайно высокой прочностью. Последовательное нанесение одного наноразмерного слоя за раз позволило ему создать макромасштабные версии перламутра, которые преодолели давнюю проблему разделения фаз, установленную в более ранних работах по глиняным нанокомпозитам, выполненных Лагали.[21] и ученые Toyota.[10][11]

Котов показал, что биомиметические композиты на основе глины могут достигать механических свойств, сопоставимых с некоторыми марками стали, при сохранении их прозрачности.[22] Это открытие стимулировало разработку новых методов массового производства перламутровых материалов из глины и аналогичные неорганические наноматериалы.[23] Нанокомпозиты из многослойной глины используются в химической, энергетической и пищевой промышленности благодаря сочетанию высокой прочности, ударной вязкости, прозрачности и устойчивости к воздействию окружающей среды в виде мембран и упаковочных материалов.[12]

В своей первой публикации в качестве доцента Государственного университета Оклахомы Котов продемонстрировал сильные барьерные и газоселективные свойства перламутровой слоистой глины. нанокомпозиты которые также устойчивы к растрескиванию.[24] Он работал с производителем упаковки Эйвери Деннисон и производитель биомедицинских устройств Ciba Vision о широкомасштабном внедрении композитных покрытий. Еще в 2000 году Эйвери Деннисон преобразовал метод приготовления композитов погружением в рулонный обработка для масштабируемого производства биомедицинских и других покрытий.[13]

Котов расширил понятие биомиметик наноструктуры в неорганические наночастицы. Он установил, что, как и многие белки и другие биомолекулы, наночастицы могут самоорганизовываться в цепочки,[16] листы[25] нанопровода, скрученные ленты[26] и наноспирали,[27][28] и сферические супрачастицы, реплицирующие вирусные капсиды.[29] Функциональные параллели между наночастицами и биомакромолекулами были установлены с использованием пирамидных наночастиц, которые ингибируют бактериальную фермент β-галактозидаза вставляясь в паз фермента на замок и ключ.[30]

Работа Котова установила, что биомиметическая самосборка наночастиц происходит из-за межчастичных взаимодействий на наномасштабе,[31] в котором хиральность также играет заметную роль.[32] Исследования Котова по самосборке хиральных наноструктур привели к разработке ансамблей наночастиц, сложность которых превышает те, которые встречаются в биологических организмах.[33]

Образование и научная карьера

Образование и начало карьеры

Котов получил степень магистра (1987 г.) и кандидата наук (1990 г.) в г. химия из Московский Государственный Университет, где его исследования касались границ раздела жидкость-жидкость, имитирующие клеточные мембраны для преобразование солнечной энергии. После окончания учебы он занял постдокторантуру в исследовательской группе профессора Яноша Фендлера на химическом факультете Сиракузский университет в Нью-Йорке.

Независимая исследовательская карьера

Котов занял должность доцента кафедры химии Государственный университет Оклахомы в Стиллуотер, Оклахома в 1996 году, получив повышение до доцента в 2001 году. В 2003 году он перешел на университет Мичигана где он сейчас является заслуженным профессором химических наук и инженерии Ирвинга Ленгмюра.

Профессиональные достижения

Котов - младший редактор журнала. САУ Нано,[34] и как член консультативного совета нескольких других журналов по нанотехнологиям. Он получил награды и признания ряда стран, международных организаций и транснациональных корпораций. К ним относятся награда за коллоидную химию 2017 г. Американское химическое общество,[7] Премия Стефани Кволек 2016 г. Королевское химическое общество,[8] 2016 год ЮНЕСКО Медаль за развитие нанонауки и нанотехнологий,[9] медаль MRS 2014,[10] награда Ленгмюра лектора 2013 года Американское химическое общество,[35] и награду Stine Award 2012 от Американский институт инженеров-химиков.[11] Он также был выбран в качестве приглашенного исследователя августа Т. Ларссона в 2016 г. Шведский университет сельскохозяйственных наук (Sveriges Lantbruksuniversitet), 2016 г. Фулбрайт Ученый, и как Член Общества исследования материалов в 2014.[36]

Личная жизнь

Котов женился на химике Эльвире Стесиковой, кандидате наук, в 1991 году. У них две дочери, София и Николь.

Рекомендации

  1. ^ «Премия Alpha Chi Sigma». Получено 2020-11-18.
  2. ^ «Премия Ньютона» (PDF). Получено 2020-11-18.
  3. ^ "Профессорство Ленгмюра". Получено 2020-11-18.
  4. ^ "Товарищество Ванневара Буша". Получено 2020-11-18.
  5. ^ «Премия RSC Soft Matter». Получено 2020-11-18.
  6. ^ «Премия Гумбольдта за исследования». Получено 2020-11-18.
  7. ^ а б «Премия ACS по коллоидной химии». Получено 2020-11-18.
  8. ^ а б «Премия Кволек». RSC. 2016-09-12. Получено 2016-09-12.
  9. ^ а б «Премия ЮНЕСКО». ЮНЕСКО. 2016-09-12. Получено 2016-09-12.
  10. ^ а б «Медаль MRS 2014». Общество исследования материалов. 2014-10-29. Получено 2014-10-29.
  11. ^ а б "Премия Чарльза М.А. Стайна". Айше. 2013-02-15. Получено 2013-10-08.
  12. ^ "100 лучших ученых-материаловедов | ScienceWatch | Thomson Reuters". ScienceWatch. Получено 2013-10-08.
  13. ^ «100 лучших химиков, 2000–2010 гг. - ScienceWatch.com - Thomson Reuters». Archive.sciencewatch.com. Получено 2013-10-08.
  14. ^ Роу, Аарон. «10 лучших научных открытий 2007 года». Wired.com. Получено 2013-10-08.
  15. ^ "Николас А. Котов | Michigan Engineering". Engin.umich.edu. Получено 2013-10-08.
  16. ^ а б Чжиюн Тан; Николай А. Котов; Майкл Гирсиг (2002). "Самопроизвольная организация одиночных наночастиц CdTe в люминесцентные нанопроволоки". Наука. 297 (5579): 237–40. Bibcode:2002Наука ... 297..237Т. Дои:10.1126 / science.1072086. PMID  12114622. S2CID  45388619.
  17. ^ Вэй Чен; Ай Бянь; Ашиш Агарвал; Лицян Лю; Хебай Шэнь; Либинг Ван; Чуанлай Сюй; Николай Александрович Котов (2009). «Сверхструктуры наночастиц, созданные с помощью полимеразной цепной реакции: коллективные взаимодействия наночастиц и новый принцип для хиральных материалов». Нано буквы. 9 (5): 2153–2159. Дои:10.1021 / nl900726s. PMID  19320495. S2CID  35163925.
  18. ^ Г. Дечер; Дж. Д. Хонг; Дж. Шмитт (1992). «Создание ультратонких многослойных пленок методом самосборки: III. Последовательно чередующаяся адсорбция анионных и катионных полиэлектролитов на заряженных поверхностях». Тонкие твердые пленки. 210/211: 831. Bibcode:1992TSF ... 210..831D. Дои:10.1016 / 0040-6090 (92) 90417-А.
  19. ^ Котов, Николай А. (1996). «Ультратонкие композиты оксид графита-полиэлектролит, полученные методом самосборки: переход между проводящим и непроводящим состояниями». Современные материалы. 8 (8): 637–641. Дои:10.1002 / adma.19960080806.
  20. ^ Пол Подсиадло; Амит К. Кошик; Эллен М. Арруда; Энтони М. Ваас; Bong Sup Shim; Джиади Сюй; Химабинду Нандиваду; Бенджамин Г. Памплин; Йорг Лаханн; Айялусами Рамамурти; Николай Александрович Котов (2007). «Сверхпрочные и жесткие слоистые полимерные нанокомпозиты». Наука. 318 (5847): 80–3. Bibcode:2007Наука ... 318 ... 80С. Дои:10.1126 / science.1143176. PMID  17916728. S2CID  22559961.
  21. ^ Лагалы, Г. (1986). «Взаимодействие алкиламинов с различными типами слоистых соединений». Ионика твердого тела. 22 (1): 43–51. Дои:10.1016/0167-2738(86)90057-3.
  22. ^ Подсядло, Пол; Кошик, Амит К .; Арруда, Эллен М.; Waas, Anthony M .; Шим, Бонг Суп; Сюй, Джиади; Нандивада, Химабинду; Pumplin, Benjamin G .; Лаханн, Йорг (2007-10-05). «Сверхпрочные и жесткие слоистые полимерные нанокомпозиты». Наука. 318 (5847): 80–83. Bibcode:2007Научный ... 318 ... 80С. Дои:10.1126 / science.1143176. ISSN  0036-8075. PMID  17916728. S2CID  22559961.
  23. ^ Гао, Хуай-Лин; Чен, Си-Мин; Мао, Ли-Бо; Сун, Чжао-Цян; Яо, Хун-Бинь; Кёльфен, Гельмут; Ло, Си-Шэн; Чжан, Фу; Пан, Чжао (2017-08-18). «Массовое производство объемного искусственного перламутра с отличными механическими свойствами». Nature Communications. 8 (1): 287. Дои:10.1038 / s41467-017-00392-z. ISSN  2041-1723. ЧВК  5562756. PMID  28821851.
  24. ^ Котов, Н. А .; Магонов, С .; Тропша, Э. (1998-03-01). «Послойная самосборка алюмосиликатно-полиэлектролитных композитов: механизм осаждения, трещиностойкость и перспективы новых мембранных материалов». Химия материалов. 10 (3): 886–895. Дои:10,1021 / см 970649b. ISSN  0897-4756.
  25. ^ Чжиюн Тан; Чжэнли Чжан; Инь Ван; Шэрон С. Глотцер; Николай Александрович Котов (2006). «Самосборка нанокристаллов CdTe в свободно плавающие листы». Наука. 314 (5797): 274–8. Bibcode:2006Научный ... 314..274Т. Дои:10.1126 / science.1128045. PMID  17038616. S2CID  18839769.
  26. ^ Судханшу Шривастава; Аарон Сантос; Кевин Кричли; Ки-Суб Ким; Пол Подсиадло; Кай Сун; Джебом Ли; Чуанлай Сюй; Г. Дэниэл Лилли; Шэрон С. Глотцер; Николай Александрович Котов (2010). «Управляемая светом самосборка полупроводниковых наночастиц в скрученные ленты». Наука. 327 (5971): 1355–9. Bibcode:2010Sci ... 327.1355S. Дои:10.1126 / science.1177218. PMID  20150443. S2CID  22492581.
  27. ^ Чжоу Юньлун; Марсон, Райан Л .; ван Андерс, Грег; Чжу, Цзянь; Ма, Гуаньсян; Эрциус, Питер; Солнце, Кай; Йом, Бонджун; Глотцер, Шэрон К. (22 марта 2016 г.). «Биомиметическая иерархическая сборка спиральных супрачастиц из хиральных наночастиц». САУ Нано. 10 (3): 3248–3256. Дои:10.1021 / acsnano.5b05983. ISSN  1936-0851. OSTI  1440921. PMID  26900920.
  28. ^ Фэн, Вэньчунь; Ким, Джи Ён; Ван, Синьчжи; Calcaterra, Heather A .; Цюй, Чжибэй; Меши, Луиза; Котов, Николай Александрович (2017-03-01). «Сборка мезомасштабных спиралей с энантиомерным избытком, близким к единице, и взаимодействиями легкого вещества для хиральных полупроводников». Достижения науки. 3 (3): e1601159. Дои:10.1126 / sciadv.1601159. ISSN  2375-2548. ЧВК  5332156. PMID  28275728.
  29. ^ Ся Юньшэн; Нгуен, Трунг Дак; Ян, Мин; Ли, Бёнду; Сантос, Аарон; Подсядло, Пол; Тан, Чжиюн; Glotzer, Sharon C .; Котов, Николай Александрович (21.08.2011). «Самосборка самоограничивающихся монодисперсных супрачастиц из полидисперсных наночастиц». Природа Нанотехнологии. 6 (9): 580–587. Дои:10.1038 / nnano.2011.121. ISSN  1748-3395. PMID  21857686.
  30. ^ Ча, санг-хо; Хонг, Джин; Макгаффи, Мэтт; Йом, Бонджун; ВанЭппс, Дж. Скотт; Котов, Николай Александрович (2015-09-22). «Формо-зависимое биомиметическое ингибирование фермента наночастицами и их антибактериальная активность». САУ Нано. 9 (9): 9097–9105. Дои:10.1021 / acsnano.5b03247. ISSN  1936-0851. PMID  26325486.
  31. ^ Батиста, Карлос А. Сильвера; Ларсон, Рональд Дж .; Котов, Николай Александрович (2015-10-09). «Неаддитивность взаимодействий наночастиц». Наука. 350 (6257): 1242477. Дои:10.1126 / science.1242477. ISSN  0036-8075. PMID  26450215.
  32. ^ Ма, Вэй; Сюй, Лигуан; де Моура, Андре Ф .; У, Сяолин; Куанг, Хуа; Сюй, Чуанлай; Котов, Николай А. (28.06.2017). «Хиральные неорганические наноструктуры». Химические обзоры. 117 (12): 8041–8093. Дои:10.1021 / acs.chemrev.6b00755. ISSN  0009-2665. PMID  28426196.
  33. ^ Цзян, Вэньфэн; Цюй, Чжи-бэй; Кумар, Прашант; Веккьо, Дрю; Ван, Юэфэй; Ма, Ю; Банг, Чжун Хван; Бернардино, Калил; Gomes, Weverson R .; Colombari, Felippe M .; Лозада-Бланко, Асдрубал (08.05.2020). «Возникновение сложности в иерархически организованных киральных частицах». Наука. 368 (6491): 642–648. Дои:10.1126 / science.aaz7949. ISSN  0036-8075.
  34. ^ "АСУ НАНО: Редколлегия: Младшие редакторы". Pubs.acs.org. Получено 2013-10-08.
  35. ^ «Премия Ленгмюра». ACS. 2016-09-12. Получено 2016-09-12.
  36. ^ "MRS Fellow". Г-ЖА. 2016-09-12. Получено 2016-09-12.

внешняя ссылка