Фрэнк Стивен Бейтс (род. 1954, Нью-Йорк, Нью-Йорк) - американский инженер-химик и ученый-материаловед . Бейтс является регентским профессором (с 2007 г. по настоящее время), заслуженным профессором Университета Макнайта (с 1996 г. по настоящее время) и заведующим отделом (1999–2014 гг.) Факультета химической инженерии и материаловедения в Университете Миннесоты , где он был член факультета с 1989 года. До своего назначения в Миннесотский университет Бейтс был членом технического персонала в AT&T Bell Laboratories с 1982 по 1989 год.
Риджентс профессор Фрэнк С. Бейтс | |
---|---|
Родившийся | 1954 г. |
Национальность | Американец |
Альма-матер | Государственный университет Нью-Йорка, Олбани Массачусетский технологический институт |
Известен | Блок-сополимеры Рассеяние нейтронов Смеси полимеров Микроэмульсии Поведение полимерной фазы |
Награды | Медаль Джона Х. Диллона, Премия 1989 года за физику полимеров, APS 1997 Национальная инженерная академия (2002) Американская академия искусств и наук (2010) Национальная академия наук (2017) Национальная академия изобретателей (2018) |
Научная карьера | |
Поля | Химическая инженерия , материаловедение |
Учреждения | Bell Labs Университет Миннесоты |
Докторант | Роберт Э. Коэн |
Внешнее видео | |
---|---|
«Профессор Фрэнк С. Бейтс, Деп. химического англ. и материаловедение, Университет Миннесоты » « CEMS UMN - Лекция Фрэнка Бейтса в ЧАТС: Полимеры » |
Он широко известен своими обширными исследованиями в области науки о полимерах , особенно его вкладом в фундаментальное понимание фазового поведения смесей полимеров и в физику блок-сополимеров с микрофазным разделением. [1] Согласно Web of Science, он выпустил более 400 опубликованных работ, которые были процитированы более 36 000 раз с индексом Хирша 97 по состоянию на 15 февраля 2018 г. Он был избран членом Национальной инженерной академии в 2002 г. Американская академия искусств и наук в 2010 г. и Национальная академия наук в 2017 г. [2]
ранняя жизнь и образование
Фрэнк С. Бейтс родился 10 апреля 1954 года в Нью-Йорке, штат Нью-Йорк . Он получил степень бакалавра математики в Государственном университете Нью-Йорка-Олбани в 1976 году. Работая под руководством Роберта Коэна в Массачусетском технологическом институте , Бейтс получил степень магистра химии в 1979 году и докторскую степень. В 1982 г. получил степень кандидата химических наук. Его диссертация была названа «Исследование структуры и свойств модельного набора смесей диблочного сополимера и гомополимера». Впоследствии Бейтс присоединился к техническому персоналу AT&T Bell Laboratories . У Бейтса и его жены Янис трое детей.
Вклад в науку о полимерах
Бейтс получил международное признание за свой выдающийся вклад и достижения как ученый-полимер. [3] В основополагающей статье, опубликованной в Physical Review Letters в 1985 г., Бейтс продемонстрировал, что полимеры, меченные изотопами (например, пердейтерированный поли (1,4-бутадиен)), могут отделяться от их немеченых аналогов в макрофазах, и что эти полимерные смеси демонстрируют верхний критический раствор поведение. Эта работа повлияла на будущие исследования фазового поведения смеси полимеров с использованием рассеяния нейтронов и помогла Бейтсу завоевать репутацию эксперта в области использования рассеяния нейтронов в науке о мягких материалах . [4]
Исследования Бейтса в области полимерной науки сосредоточены в первую очередь на самосборке блок-сополимеров в упорядоченные наноразмерные морфологии, динамике блок-сополимеров и смесей полимеров, а также на полезных объемных физических свойствах этих материалов. [5] Одним из его наиболее значительных вкладов в экспериментальную физику полимеров является всестороннее понимание термодинамически обусловленного микрофазового разделения диблок-сополимеров с количественными сравнениями с теориями, разработанными Людвиком Лейблером и другими. Эта работа оказала влияние на разработку коммерческих мультиблочных сополимеров для широкого применения. Бейтсу также приписывают детальное понимание формирования морфологии биконтинуальной и триконепрерывной сетчатой фазы в блок-сополимерах, включая убедительную идентификацию морфологии двойного гироида в диблок-сополимерах и открытие первых двух фаз орторомбической сетки в мягких материалах. Бейтс также предоставил глубокое понимание роли термодинамических флуктуаций в расплавах сополимеров, что привело к открытию блок-сополимеров, которые образуют сигма-фазу Франка-Каспера и додекагональный квазикристалл. [6]
Будучи инженером-химиком , Бейтс использовал результаты своих фундаментальных исследований в области изобретения и разработки полезных коммерческих материалов. В сотрудничестве с Dow Chemical Company Бейтс помогал в разработке мультиблочных сополимеров на основе гидрированного полистирола (также известного как поли (циклогексилэтилен) или поливинилциклогексан) для приложений, включая компакт-диски , DVD-диски и пленки для оптических дисплеев. Американское химическое общество признало это плодотворное сотрудничество между научными и промышленными учеными с вручением Research ACS Cooperative 2008. Dow и лаборатория Бейтса также разработали класс недорогих блок-сополимеров для упрочнения определенных эпоксидных смол [7], которые обычно используются в печатных платах микроэлектроники, а также новые наполнители для солюбилизации трудноизлечимых терапевтических средств для пероральной доставки лекарств. [8]
Награды, награды и профессиональное обслуживание
За свои выдающиеся исследовательские и образовательные усилия Бейтс получил множество наград, в том числе:
- 1989 Медаль Джона Х. Диллона от Американского физического общества
- Премия 1997 года по физике полимеров Американского физического общества
- Премия Дэвида Тернбулла за лекцию 2004 года от Общества исследования материалов
- 2008 American Chemical Society Award Cooperative Research из Отдела полимерных материалов науки и инженерии
- Премия за устойчивые исследования 2008 года от Общества по рассеянию нейтронов Америки
- 2012 г. Преподаватель Американского института инженеров-химиков.
- Премия Коццарелли 2014 года в области прикладных наук и инженерии, PNAS
В 2002 году Бейтс был избран членом Национальной инженерной академии за важный вклад в изучение фазового поведения смесей полимеров, особенно блок-сополимеров. Он также является членом Американского физического общества (1992 г.), Американской ассоциации развития науки (2005 г.), Американской академии искусств и наук (2010 г.), Национальной академии наук (2017 г.) и Национальной академии наук. изобретателей (2018). [9]
Бейтс также известен своим опытом и защитой научных установок по рассеянию нейтронов в США, о чем свидетельствует его работа в качестве председателя Национального комитета по усовершенствованным источникам нейтронов (1990-1995), президента Общества по нейтронному рассеянию Америки (1996- 1999), а также в качестве члена Консультативного комитета Центра науки о нанофазных материалах в Окриджской национальной лаборатории . [10]
Он служил более широкому научному сообществу в качестве бывшего младшего редактора отдела Physical Review Letters (1994–1999) и члена редакционного совета журнала Science (1997–2002). [11]
Во время своего пребывания в должности начальника отдела (1999-2014) химического машиностроения и материаловедения в Университете Миннесоты Бейтс руководил несколькими инициативами по сбору средств. [12] В 2006 году он инициировал амбициозную и успешную кампанию по сбору 20 миллионов долларов на стипендии для выпускников первого года своего факультета. Совсем недавно Бейтс получил 5 миллионов долларов от Dow Chemical Company [13] и 10 миллионов долларов от Роберта Гора и Джейн Гор (изобретателя ткани, известной как Gore-Tex ) в качестве соответствующих средств на строительство 40 000 кв. исследовательский центр, известный как Gore Annex к Amundson Hall.
Работает
Фрэнк Бейтс является автором многочисленных журнальных статей, описывающих значительные достижения в области полимеров , материаловедения и химической инженерии, которые включают, но не ограничиваются:
- FS Bates, GD Wignall, WC Koehler "Критическое поведение бинарных жидких смесей дейтерированных и протонированных полимеров" , Physical Review Letters 55, 2425 (1985). [14]
- Ф. С. Бейтс "Измерение отверстия корреляции в расплавах однородных блок-сополимеров" , Macromolecules 18, 525 (1985). [15]
- GDT Wignall, FS Bates, "Абсолютная калибровка данных малоуглового рассеяния нейтронов" , Журнал прикладной кристаллографии 20, 28 (1987). [16]
- FS Bates "Поведение полимер-полимерной фазы" , Science 251, 898 (1991). [17]
- AK Khandpur, S. Foerster, FS Bates, IW Hamley, AJ Ryan, W. Bras, K. Almdal, K. Mortenson "Фазовая диаграмма диблочного сополимера полиизопрена и полистирола вблизи перехода порядок-беспорядок" , Macromolecules 28, 8796 (1995) . [18]
- JH Rosedale, FS Bates, K. Almdal, K. Mortensen, GD Wignall "Порядок и беспорядок в расплавах симметричных двухблочных полимеров" , Macromolecules 28, 1429 (1995). [19]
- MW Matsen, FS Bates "Объединение теорий блок-сополимеров слабой и сильной сегрегации" , Macromolecules 29, 1091 (1996). [20]
- FS Bates, WM Maurer, PM Lipic, MA Hillmyer, K. Almdal, K. Mortensen, GH Fredrickson , TP Lodge "Полимерные биконтинуальные микроэмульсии" , Physical Review Letters 79, 849 (1997). [21]
- Ю. Ю. Вон, Х. Тед Дэвис, Ф. С. Бейтс, «Гигантские червеобразные резиновые мицеллы» , Science 283, 960 (1999). [22]
- Ф. С. Бейтс, Г. Х. Фредриксон, Д. Хьюкул, С. Ф. Хан "Пентаблочные сополимеры на основе PCHE: эволюция нового пластика" , AIChE Journal 47, 762 (2001). [23]
- JM Dean, NE Verghese, HQ Pham, FS Bates "Наноструктурные закаленные эпоксидные смолы" , Macromolecules 36, 9267-9270 (2003). [24]
- С. Джайн, Ф. С. Бейтс, "О происхождении морфологической сложности блок-сополимерных поверхностно-активных веществ" , Science 300, 460 (2003). [25]
- TH Epps, EW Cochran, CM Hardy, TS Baily, RS Waletzko, FS Bates "Сетевые фазы в триблочных полимерах ABC" , Macromolecules 37, 7085 (2004). [26]
- С. Ли, К. Лейтон, Ф. С. Бейтс, "Нарушение сферичности и симметрии при образовании фаз Франка-Каспера из однокомпонентных материалов" , Труды Национальной академии наук 111, 17723 (2014). [27]
Важные обзоры и перспективы
- Ф. С. Бейтс, Г. Х. Фредриксон, "Термодинамика блок-сополимеров: теория и эксперимент" , Ежегодный обзор физической химии 41, 525 (1990). [28]
- Г. Х. Фредриксон, Ф. С. Бейтс, "Динамика блок-сополимеров: теория и эксперимент" , Ежегодный обзор материаловедения 26, 1 (1996). [29]
- Ф. С. Бейтс, Г. Х. Фредриксон, "Блок-сополимеры-конструкторы мягких материалов" , Physics Today 52, 32, (1999). [30]
- Ф. С. Бейтс, М. А. Хиллмайер, Т. П. Лодж, К. М. Бейтс, К. Т. Делани, Г. Х. Фредриксон, "Многоблочные полимеры: панацея или ящик Пандоры?" , Наука 336, 434 (2012). [31]
Рекомендации
- ^ «Айше - Фрэнк Бейтс» . 2012-06-05 . Проверено 5 февраля 2018 . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ «Национальная инженерная академия Фрэнка Бейтса» . Проверено 5 февраля 2018 . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ "Общественное радио Миннеаполиса - важность неудач в науке" . Проверено 5 февраля 2018 . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ «Джеймс. Лекция А. Моррисона - Фрэнк С. Бейтс» . Проверено 5 февраля 2018 . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ «Лекция дворецкого Фрэнка С. Бейтса» . Проверено 5 февраля 2018 . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ «Экзотическое открытие, сделанное из мягкого полимера» . Проверено 5 февраля 2018 . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Лю, Цзя (Даниэль); Томпсон, Захари Дж .; Сью, Хун-Цзюэ; Бейтс, Фрэнк С .; Hillmyer, Marc A .; Деттлофф, Марв; Джейкоб, Джордж; Вергезе, Нихил; Фам, Ха (14 сентября 2010 г.). «Упрочнение эпоксидных смол блок-сополимерными мицеллами червеобразной морфологии». Макромолекулы . 43 (17): 7238–7243. Bibcode : 2010MaMol..43.7238L . DOI : 10.1021 / ma902471g . ISSN 0024-9297 .
- ^ Тинг, Джеффри М .; Сказка, Свапнил; Purchel, Anatolii A .; Джонс, Симус Д .; Виданапатирана, Лакмини; Толстыка, Захарий П .; Го, Ли; Guillaudeu, Steven J .; Бейтс, Фрэнк С. (12 октября 2016 г.). «Открытие высокопроизводительного наполнителя обеспечивает пероральную доставку плохо растворимых фармацевтических препаратов» . АСУ Центральная Наука . 2 (10): 748–755. DOI : 10.1021 / acscentsci.6b00268 . ISSN 2374-7943 . PMC 5084074 . PMID 27800558 .
- ^ «Бейтс назван членом Национальной академии изобретателей» . 2018-12-11 . Проверено 11 декабря 2018 . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Вернер, Сэм (1997). «NSSA избирает Фрэнка Бейтса своим новым президентом». Нейтронные новости . 8 : 35. DOI : 10,1080 / 10448639708231963 .
- ^ «АПС - лауреат премии в области физики полимеров» . Проверено 5 февраля 2018 . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ "Профиль руководителя Bloomberg - Фрэнк С. Бейтс" . Проверено 5 февраля 2018 . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ «Доу и Миннесота объединяются по вопросам безопасности» . 2012-05-02 . Проверено 5 февраля 2018 . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Бейтс, Ф.С. Wignall, GD; Келер, WC (1985). «Критическое поведение бинарных жидких смесей дейтерированных и протонированных полимеров». Письма с физическим обзором . 55 (22): 2425–2428. Bibcode : 1985PhRvL..55.2425B . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.55.2425 . PMID 10032141 .
- ^ Бейтс, Фрэнк С. (1985). «Измерение отверстия корреляции в расплавах однородных блок-сополимеров». Макромолекулы . 18 (3): 525–528. Bibcode : 1985MaMol..18..525B . DOI : 10.1021 / ma00145a037 .
- ^ Бейтс, Ф.С. Wignall, GD (февраль 1987 г.). «Абсолютная калибровка данных по малоугловому рассеянию нейтронов» . Журнал прикладной кристаллографии . 20 (1): 28–40. DOI : 10.1107 / S0021889887087181 .
- ^ Бейтс, Ф.С. (1991). «Полимер-полимерное фазовое поведение». Наука . 251 (4996): 898–905. Bibcode : 1991Sci ... 251..898B . DOI : 10.1126 / science.251.4996.898 . PMID 17847383 .
- ^ Khandpur, Ashish K .; Ферстер, Стефан; Бейтс, Фрэнк С .; Хэмли, Ян У .; Райан, Энтони Дж .; Бюстгальтеры, Wim; Альмдал, Кристоффер; Мортенсен, Келл (1995). «Фазовая диаграмма диблочного сополимера полиизопрена и полистирола вблизи перехода порядок-беспорядок». Макромолекулы . 28 (26): 8796–8806. Bibcode : 1995MaMol..28.8796K . DOI : 10.1021 / ma00130a012 .
- ^ Роуздейл, Джеффри Х .; Бейтс, Фрэнк С .; Альмдал, Кристоффер; Мортенсен, Келл; Уигнал, Джордж Д. (1995). «Порядок и беспорядок в симметричных диблочных полимерных расплавах». Макромолекулы . 28 (5): 1429–1443. Bibcode : 1995MaMol..28.1429R . DOI : 10.1021 / ma00109a014 .
- ^ Мацен, МВт; Бейтс, Ф.С. (1996). «Объединение теорий блок-сополимеров слабой и сильной сегрегации». Макромолекулы . 29 (4): 1091–1098. Bibcode : 1996MaMol..29.1091M . DOI : 10.1021 / ma951138i .
- ^ Бейтс, Фрэнк С .; Маурер, Уэйн У .; Lipic, Paul M .; Hillmyer, Marc A .; Альмдал, Кристоффер; Мортенсен, Келл; Фредриксон, Гленн Х .; Лодж, Тимоти П. (1997). «Полимерные бинепрерывные микроэмульсии». Письма с физическим обзором . 79 (5): 849–852. Bibcode : 1997PhRvL..79..849B . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.79.849 .
- ^ Бейтс, Фрэнк С .; Дэвис, Х. Тед; Вон, Ю-Ён (1999-02-12). «Гигантские червеобразные резиновые мицеллы». Наука . 283 (5404): 960–963. Bibcode : 1999Sci ... 283..960W . DOI : 10.1126 / science.283.5404.960 . PMID 9974383 .
- ^ Бейтс, Фрэнк С .; Фредриксон, Гленн Х .; Хукул, Деннис; Хан, Стивен Ф. (2001). «Сополимеры Pentablock на основе PCHE: Эволюция нового пластика». Журнал Айше . 47 (4): 762–765. DOI : 10.1002 / aic.690470402 .
- ^ Дин, Дженнифер М .; Verghese, Nikhil E .; Pham, Ha Q .; Бейтс, Фрэнк С. (2003). «Наноструктурные закаленные эпоксидные смолы». Макромолекулы . 36 (25): 9267–9270. Bibcode : 2003MaMol..36.9267D . DOI : 10.1021 / ma034807y .
- ^ Jain, S .; Бейтс, Ф.С. (2003). «Об истоках морфологической сложности блок-сополимерных ПАВ». Наука . 300 (5618): 460–464. Bibcode : 2003Sci ... 300..460J . DOI : 10.1126 / science.1082193 . PMID 12702869 .
- ^ Дин, Дженнифер М .; Verghese, Nikhil E .; Pham, Ha Q .; Бейтс, Фрэнк С. (2003). «Сетевые фазы в триблок-полимерах ABC». Макромолекулы . 37 (25): 9267–9270. Bibcode : 2003MaMol..36.9267D . DOI : 10.1021 / ma034807y .
- ^ Ли, Сангу; Лейтон, Крис; Бейтс, Фрэнк С. (2014). «Сферичность и нарушение симметрии при образовании фаз Франка-Каспера из однокомпонентных материалов» . Труды Национальной академии наук . 111 (50): 17723–17731. Bibcode : 2014PNAS..11117723L . DOI : 10.1073 / pnas.1408678111 . PMC 4273414 . PMID 25378703 .
- ^ Бейтс, Фрэнк С .; Фредриксон, Гленн Х. (1990). «Термодинамика блок-сополимеров: теория и эксперимент». Ежегодный обзор физической химии . 41 : 525–557. Bibcode : 1990ARPC ... 41..525B . DOI : 10.1146 / annurev.pc.41.100190.002521 . PMID 20462355 .
- ^ Fredrickson, GH; Бейтс, Ф.С. (1996). «Динамика блок-сополимеров: теория и эксперимент». Ежегодный обзор материаловедения . 26 : 501–550. Bibcode : 1996AnRMS..26..501F . DOI : 10.1146 / annurev.ms.26.080196.002441 .
- ^ Бейтс, Фрэнк С .; Фредриксон, Гленн Х. (1999). «Блок-сополимеры - дизайнерские мягкие материалы». Физика сегодня . 52 (2): 32. Bibcode : 1999PhT .... 52b..32B . DOI : 10.1063 / 1.882522 .
- ^ Бейтс, Ф.С. Хиллмайер, Массачусетс; Ложа, ТП; Бейтс, СМ; Delaney, KT; Фредриксон, Г. Х. (2012). «Мультиблочные полимеры: панацея или ящик Пандоры?». Наука . 336 (6080): 434–440. Bibcode : 2012Sci ... 336..434B . DOI : 10.1126 / science.1215368 . PMID 22539713 .
Внешние ссылки
- Фрэнк С. Бейтс, Миннесотский университет
- Веб-сайт исследования - Фрэнк С. Бейтс
- Ученый Google - Фрэнк С. Бейтс
- Академическое дерево - Фрэнк С. Бейтс
- Лекция ХК Орстеда, 13 октября 2016 г.