Wissenschaftler Win Vier R

Technologien, die Bedrohung und Strahlungsdetektion zu verbessern , biowissenschaftliche Forschung zu verbessern und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen haben Anerkennung für ihre Innovation erhalten . Rgeehrt vier von Forschern des Department of Energy Pacific Northwest National Laboratory mit seinen jährlichen F entwickelt Entwicklungen

Rwählt die 100 innovativsten wissenschaftlichen und technologischen Durchbrüche des Jahres von Nominierungen überspannt den privaten, wissenschaftlichen und staatlichen Institutionen . Diese Auszeichnungen bringen PNNL Gesamt bis 84 , da die Auszeichnungen ' Gründung im Jahr 1969 , davon 77 seit 1988 .

" Ich möchte allen diesjährigen Preisträger auf ihre Auszeichnung zu gratulieren und ihnen für ihre Arbeit danken", sagte Energieminister Steven Chu . " Die große Zahl der Gewinner aus den nationalen Labors des DOE jedes Jahr ist ein klares Zeichen , dass unsere Labore sind dabei einige der innovativsten Forschung in der Welt . Vorteile Diese Arbeit uns alle durch die Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit Amerikas , sicherzustellen, dass unsere Sicherheit , die neue Energielösungen und die Erweiterung der Grenzen unseres Wissens . unsere nationalen Laboratorien sind wirklich nationalen Kulturguts , und es ist schön zu sehen, ihre Arbeit wieder erkannt . "

Preisgekrönte Technologien PNNL sind:

Honig ich meine Spektrometer geschrumpft
Ionenmobilitätsspektrometer auf einem Microchip

Trace -Moleküle können verräterischen Anzeichen von Sprengstoff in einem Aktenkoffer oder krankheits enthüllt Proteinen in Blut. Jetzt haben Forscher am PNNL und Owlstone Nanotech in Cambridge, England , haben sich dramatisch verbessert die Fähigkeit zu erkennen und solche Moleküle zu identifizieren. Ionenmobilitätsspektrometer auf einem Microchip überwindet Grenzen der bisherigen Instrumente durch Schrumpfen eine Schlüsselkomponente - ein Kanal, durch den solche Moleküle zurücklegen muss .

Der Dime-Größe Mikrochip auf Feld asymmetrische Wellenform Ionenmobilitätsspektrometrie basiert . Auch als FAIMS verwendet das Verfahren stark gegen schwache elektrische Felder um elektrisch geladene Atome oder Moleküle, so genannte Ionen zu trennen , da sie durch ein Instrument zu vergrößern . In früheren FAIMS Systeme , raste die Entfernung Ionen von 15 bis 55 Millimetern reicht - auch so, zu lang für die gewünschte Leistung nahmen sie . " Wir mussten die Rennbahn zu verkürzen ", sagte PNNL Chemiker Alex Shvartsburg .

Aber eine kürzere Rennstrecke erfordert intensiver elektrischer Felder , um die Packung von Ionen zu trennen. So entwickelte das Team eine FAIMS Mikrochip mit 0,3 Millimeter lange Kanäle, die nur 35 Mikrometer breit waren . Die kurzen , schmalen Kanälen ermöglichen Ionentrennung 100 bis 10.000 -mal schneller als bisherige Geräte . Andere Design-Merkmale verbessern die Fähigkeit des Instruments , sowohl reiche und seltene Verbindungen in der gleichen Probe zu messen. Da die winzigen FAIMS -System wurde für den Einsatz mit der Massenspektrometrie bestimmt , das Team dann integriert und optimiert den Mikrochip mit Massenspektrometern an DOE Umwelt Molecular Sciences Laboratory an PNNL sowie gezeigt, wie das neue System verwendet werden. Das Projekt wurde von den National Institutes of Health , Amt für Wissenschaft und PNNL DOE finanziert.

Birthing die Wissenschaft der lebenden Zellen
IncubATRTM - die lebenden Zellen -Monitor

Kultivierte Zellen sind schwer in Echtzeit zu studieren, weil sie brauchen konstante Nahrung, Schutz und Wärme am Leben zu bleiben . Jetzt haben Forscher eine Zellkulturbrutschrank mit einem Spektroskop , das erkennt in lebenden Zellen , wichtige biologische und chemische Veränderungen mit bloßem Auge eingehakt . Die Erfindung wird beschleunigen wissenschaftliche Entdeckung , die Kosten zu senken und verkürzen die Notwendigkeit von Tierversuchen in einigen Fällen.

Mit finanzieller Unterstützung von PNNL , PNNL physische Wissenschaftler SK Sundaram und seine Kollegen arbeiteten mit Simplex Scientific LLC, Middleton , Wisconsin , zu IncubATR entwickeln . - Das Live - Cell Monitor . Damit können Wissenschaftler aus vielen Bereichen Vorteile analytisches Werkzeug namens ATR-FTIR -Spektroskopie zu nehmen. Das Tool arbeitet mit Infrarotlicht , um interne Änderungen an Molekülen zu untersuchen - Hinweise auf die Wirkung , die Drogen, Chemikalien oder andere experimentelle Behandlungen werden mit auf Zellen . Beliebt in der Chemie, kann ATR-FTIR -Spektroskopie nicht auf lebenden Zellen verwendet werden, weil sie benötigen, um unter lebenserhaltende Bedingungen für Tage zu einer Zeit gehalten werden.

Die IncubATR bietet die richtige Atmosphäre für Zellen zu gedeihen , während FTIR Spektrometer des Benutzers nimmt Messungen in regelmäßigen Abständen und schnell ändert Tracking nahezu in Echtzeit . Zum Beispiel könnte Toxikologen innerhalb von wenigen Minuten , wie lebende Zellen reagieren auf Nanomaterialien zu erzählen. Und Forscher konnten lernen, wie Hormone beeinflussen Krebszellen fast wie es passiert. Darüber hinaus führt das Instrument die Zellen in der gleichen Position für das gesamte Experiment Schlüssel zu erwerben zuverlässige und reproduzierbare Daten. " FTIR ist so ein nützliches Werkzeug in der Forschung , vor allem für ein schnelles Screening und lebenden Zellen ausgelassen wurden ", sagte Sundaram . " Dies ist das erste Instrument, das wir erfolgreich FTIR und Gründerzentren. Wir hoffen, dass die Art und Weise lebenden Zellen werden in Laboren überall studiert zu ändern. "

Punkt , klicken Sie auf und finden Sie Strahlungsquellen
GammaTrackerTM

Wie Star Trek Tricorder ist die GammaTracker ein robustes, tragbares Gerät, das der Benutzer in Richtung des Geheimnisses Quelle erkannt wird zeigt. Es zeigt auch das Geheimnis . Für das Sicherheitspersonal , das Handgerät richtig unterscheidet verschiedene radioaktive Elemente und wo die Strahlung herkommt - perfekt, wenn ein Verdächtiger in einer Menschenmenge zu verstecken .

Herkömmliche Instrumente, die zwischen Plutonium in Waffen und Jod in medizinischen Verfahren verwendet unterscheiden können, sind zu umständlich oder zu unauffälliger Weg zu sein, durch eine Menschenmenge , und Handheld-Geräte sind nicht genau genug . Direkt aus PNNL , der National Nuclear Security Administration Kansas City Pflanze, und der University of Michigan , Entwickler des GammaTracker kombiniert Portabilität und Genauigkeit. Mit dem Schuhkarton - große Gerät wird Screener Tracking radioaktiven Verdächtigen nicht zu Menschen zu Fuß durch stoppen und fragen, ob sie habe ein Radiopharmakon in letzter Zeit hatte . GammaTracker wird sie auf der Stelle sagen, ob die Strahlung sie Erkennung ist von Plutonium , radioaktives Jod oder etwas anderes.

Bei UM entwickelten Erweiterte Kristalle machen es richtig und tragbar. Um Direktionalität zu integrieren , PNNL ist Cari Seifert und ihre Kollegen entwickelten Software , die bestimmt, wo die Strahlung von der Grundlage, wie es durch 18 sorgfältig arrangiert Kristalle reist kommen . Kombiniert in einem robusten Gerät von der Kansas City Pflanze entwickelt , die GammaTracker erfüllt mehrere Anforderungen von Ersthelfern , HazMat -Teams und andere.

Katalysieren Wechsel von Erdöl Pflanzen
Propylenglykol aus erneuerbaren Quellen

Viele Alltagsgegenstände aus der Nahrung zu flüssigen Waschmitteln und Kosmetika enthalten die Erdöl-basierten Zusatzstoff Propylenglykol bekannt. Das Additiv kann aber auch aus pflanzlichen Nebenprodukten hergestellt werden. Gefördert durch Büro für Energieeffizienz DOE und erneuerbare Energien haben PNNL Wissenschaftler einen chemischen Katalysator , die ein auf pflanzlicher Basis -Verbindung in die Zusatzstoff so gut, dass eine landwirtschaftliche Verarbeitung Unternehmen hat eine Produktionsstätte um ihn herum gebaut wandelt entwickelt.

Archer Daniels Midland Company lizenziert die katalytische Prozess von PNNL im Jahr 2006 , um die Verbraucher zu treten das Öl Gewohnheit. Hinzufügen von Prozessen zu reinigen, Verunreinigungen , ADM errichtet eine Pilotanlage , deren hocheffiziente Verfahren erzeugt das Additiv aus pflanzlichen Nebenprodukte billig genug, um mit Propylenglykol auf Erdölbasis konkurrieren. Jetzt haben sie Bau der ersten Großanlage durchgeführt, um Propylenglykol aus erneuerbaren Energiequellen zu machen. Das Decatur, Illinois . , Anlage ist so konzipiert , um 25 Prozent des Propylenglykol jedes Jahr in den Vereinigten Staaten benötigt produzieren.

Noch besser ist , werden die Einsatzstoffe auf pflanzlicher Basis , wie Glycerin nicht brauchen, um neu generiert , um das Additiv zu erzeugen. Glycerin ist eine castoff aus der Herstellung von Biodiesel, einer Kraftstoff aus Pflanzenölen , die an Stelle des Dieselarbeitenvorgenommen . " Wir sind aufgerufen, gute Verwalter der natürlichen Ressourcen ", sagte Teammitglied Alan Zacher , Chemieingenieur an PNNL . " Wir können nicht nur reduzieren den Einsatz fossiler Energieträger , aber wir können eine bessere Nutzung der Nebenprodukt , dass grünes Unternehmen generieren bereits zu machen. "

PNNL Mitarbeiter bei der Entwicklung dieser Technologien eingebunden werden auf der Bilanz R geehrt

Quelle:
Mary Beckman
DOE / Pacific Northwest National Laboratory