بازاندیشی در فیزیک: سیلویا ویگنولینی در مورد موفقیت در مرز بین رشته ها - دنیای فیزیک

می‌گوید: «من همیشه علوم یا ریاضیات را بر سایر دروس در مدرسه ترجیح می‌دادم سیلویا ویگنولینی، "اما من نمی دانستم واقعاً یک فیزیکدان چه کرده است." پدر ویگنولینی که در شهر کوچکی خارج از فلورانس ایتالیا بزرگ می‌شد، در واقع از او می‌خواست موضوعی را مطالعه کند که منجر به "یک شغل مناسب" شود و مسیر او به سمت فیزیک به طور تصادفی اتفاق افتاد. "من یک معلم شیمی بزرگ داشتم که ما را وادار می کرد کتاب های علمی بخوانیم و آنها را به کلاس ارائه کنیم."

در نتیجه، علاقه او به این موضوع - و به ویژه اخترفیزیک - پس از سخنرانی ویگنولینی در مورد استیون هاوکینگ تحریک شد. تاریخچه مختصر زمان. علیرغم اینکه بسیاری از علوم مورد بحث در کتاب را درک نمی‌کرد، او حاضر به تسلیم نشد و به دوستی که در حال تحصیل فیزیک بود روی آورد تا به او در درک مفاهیم ناآشنا کمک کند. سپس شروع به بلعیدن کتاب‌های علمی دیگر، از جمله زندگی‌نامه گالیله برتولت برشت کرد.

اما همانطور که مشخص است، هجوم ویگنولینی به فیزیک مبتنی بر اظهار نظر شانس دیگری نیز بود. او با خنده به یاد می آورد: "من یک جامپر بزرگ از مادرم پوشیده بودم و شلوار مشکی - من به سبک گرانج ظاهری داشتم - و یکی گفت من یک فیزیکدان واقعاً خوب خواهم شد." فکر نمی‌کنم نابغه خاصی باشم، اما هرگز تصمیمم را زیر سوال نبردم یا از خودم نپرسیدم که آیا به اندازه کافی خوب هستم یا نه. فکر می کردم مطالعه فیزیک جالب است، بنابراین این کاری بود که انجام دادم.

من می خواستم اخترفیزیک انجام دهم اما آنطور که فکر می کردم عملی نبود، بنابراین در نهایت به سراغ نور و اپتیک رفتم.

او به تحصیل در رشته فیزیک ادامه داد دانشگاه فلورانس، اخذ مدرک لیسانس و فوق لیسانس در موضوع. ویگنولینی توضیح می دهد: «من می خواستم اخترفیزیک انجام دهم اما آنطور که فکر می کردم عملی نبود، بنابراین در نهایت به سراغ نور و اپتیک رفتم. اما پدر و مادرش به عنوان اولین نفر از خانواده اش که به دانشگاه رفت، با انتخاب او موافق نبودند. در واقع، پدرش امیدوار بود که او کار اقتصادی انجام دهد و امور مالی مغازه خانوادگی را به عهده بگیرد. او فکر می‌کرد که فیزیک وقت تلف می‌کند چون من هرگز شغلی پیدا نمی‌کنم و در آن زمان نمی‌توانستم واقعاً توضیح دهم که فیزیکدان‌ها چه کار می‌کنند.»

در سال 2009 به ویگنولینی دکتری در رشته فیزیک نوری پیشنهاد شد آزمایشگاه اروپایی طیف‌سنجی غیرخطی (LENS) در دانشگاه فلورانس او به یاد می آورد: «آنها به من گفتند که این مانند پایان نامه کارشناسی ارشد من است، اما سه سال خواهد بود و پرداخت می شود. "بنابراین من گفتم، "چرا که نه؟" ویگنولینی که از فرصتی برای انجام تحقیقات بیشتر و رفتن به کنفرانس‌ها اغوا شده بود، اذعان می‌کند که نسبت به آنچه که دکترا مستلزم آن است نسبتاً ساده لوح بوده است. من مانند دانشجویان دکترا نبودم که اکنون با آنها روبرو می شوم، جایی که آنها این را به عنوان یک شغل می دانند.

برخوردهای جدید

ویگنولینی پس از دکترا تشویق شد که به خارج از کشور برود و در نهایت به انجام یک فوق دکترا در آزمایشگاه کاوندیش در دانشگاه کمبریج در بریتانیا. کار با فیزیکدان ماده نرم اولریش اشتاینراو شروع به مطالعه خواص نوری گیاهان و جانورانی کرد که رنگ‌های زنده آنها نه از رنگدانه‌ها یا رنگ‌ها، بلکه از ساختارهای نانومقیاسی که نور را پراکنده می‌کنند، می‌آیند. اما تغییر فیلدها آسان نبود. فکر می‌کردم می‌روم چون آزمایشگاه واقعاً جالب به نظر می‌رسد، اما مطمئن نبودم که پروژه کار می‌کند یا خیر، بنابراین با سرپرستم اصرار کردم که یک پروژه دوم و مبتنی بر فیزیک بیشتر داشته باشیم که شامل توسعه مواد نوری جدید باشد.

همانطور که مشخص شد، مهاجرت به بریتانیا موفقیت بزرگی را به همراه داشت، که با کمک رویکرد متفاوت به علم در مقایسه با بازگشت به خانه کمک کرد. او می‌گوید: «از آنجایی که مردم از کاری که [من انجام دادم] سپاسگزار بودند، احساس ارزشمندی و انگیزه زیادی داشتم». در ایتالیا معمولاً باید از مردم سپاسگزار باشید تا بتوانید کار کنید. او همچنین به کمبریج برای بازکردن ذهنش و تغییر روش علمش اعتبار می دهد. "اکنون، من فقط به سوال و ابزارها و افرادی که برای حل مشکل نیاز دارم نگاه می کنم."

در سال 2014، پس از دریافت فلوشیپ نسل بعدی فیلیپ و پاتریشیا براون از دانشگاه کمبریج، ویگنولینی گروه تحقیقاتی خود را در بخش شیمی کمبریج تشکیل داد. تیم او با امید به ایجاد مواد زیست تخریب پذیر جدید که می تواند جایگزین رنگ های سنتی و بالقوه خطرناک مورد استفاده در لوازم آرایشی، منسوجات و برچسب های امنیتی شود، اقدام به ساخت ساختارهای فوتونیکی مصنوعی با استفاده از مواد طبیعی کرد. "تاکنون، ما به شدت برای تولید رنگدانه های پایدارتر کار کرده ایم."

به عنوان یک رهبر جدید گروه، با برنده شدن بورسیه دیوید فیلیپ از گروه کمک شد شورای تحقیقات بیوتکنولوژی و علوم زیستی (BBSRC) در سال 2013 برای مطالعه چگونگی تولید رنگ های ساختاری گیاهان. او همچنین برنده شد " کمک هزینه شروع " از شورای تحقیقات اروپا در سال 2015. با این حال، ویگنولینی اذعان می کند که یافتن اعضای گروه چالش برانگیز بود زیرا این تحقیق کند است و به دانشمندانی نیاز دارد که دانش فیزیک، شیمی و زیست شناسی را با هم ترکیب کنند.

یافتن راه‌هایی برای تکرار رنگ‌های ساختاری طبیعی دارای پتانسیل تجاری و مزایای زیست‌محیطی عظیم است. ویگنولینی می‌گوید: «ما اغلب به نحوه تولید رنگ‌ها فکر نمی‌کنیم، اما آنها از رنگدانه‌ها و رنگ‌های مصنوعی می‌آیند و هزینه‌های زیست‌محیطی هنگفتی دارند. آنها مصرف زیادی از آب و انرژی دارند، می توانند از فلزات حیاتی بهره برداری کنند یا شامل مواد شیمیایی سرطان زا باشند، و مواد زائد زیادی به فاضلاب و اقیانوس ما ختم می شود.

ویگنولینی که مشتاق تجاری سازی تحقیقات انجام شده در آزمایشگاهش بود، در سال 2022 به تأسیس دو شرکت اسپین اوت کمک کرد. اسپارکسل توسط بنجامین دروگت – یکی از دانشجویان دکترای سابق ویگنولینی – و تلاش می کند رنگ های ساختاری سلولز را در مقیاس بزرگ تکرار کند تا رنگدانه های رنگی و براق کننده های گیاهی بسازد.مواد طبیعت 21 352). شرکت دیگر - مواد غیرممکن - توسط یک فوق دکتر سابق در گروه خود هدایت می شود، لوکاس شرتلو در حال تجاری سازی رنگدانه های سفید با الهام از آسیای جنوب شرقی است سیفوچیلوس سوسک (ACS نانو 16 (5) 7373).

ویگنولینی خوشحال است که تحقیقاتش به دنیای واقعی راه پیدا کرده است، اما همچنین به تأثیرگذاری دانشجویان و فوق دکترای گروهش افتخار می کند. او می‌گوید: «امیدوارم که فناوری ما بتواند برای کره زمین و مشکل گرمایش جهانی مثبت باشد و به ارائه بهترین‌ها از مردم ادامه دهد.» "مربی مهمترین بخش کار من است."

هدایت یک بخش

در ژانویه 2023، ویگنولینی بود مدیر منصوب شد از یک بخش جدید در موسسه کلوئیدها و رابط های ماکس پلانک (MPICI) در پوتسدام، آلمان، اختصاص داده شده به مواد پایدار و الهام گرفته از زیستی. او که اولین کارگردان زن در MPICI است، در حال حاضر بین بریتانیا و آلمان رفت و آمد می کند و در عین حال دو کودک نوپا را نیز بزرگ می کند. من انتظار نداشتم کار متفاوت باشد، اما در واقع اینطور است. در گروه تحقیقاتی‌ام، من افراد دیگر را فعال کردم و اینجا چیزی برای دیگران ایجاد می‌کند.» او می‌گوید.

رشته های علمی نباید مرزهای مشخصی داشته باشند، همه آنها در هم تنیده هستند و شما باید ذهن باز داشته باشید.

ویگنولینی در حالی که هنوز در مراحل اولیه کار خود در آلمان است، در حال ساخت یک اتاق میکروسکوپ الکترونی از ابتدا و جستجوی یک تیم جدید است. «پیدا کردن افراد مناسب زمان می برد. ویگنولینی توضیح می دهد که برخی از اعضای گروه کمبریج از سپتامبر به اینجا نقل مکان می کنند و برخی دیگر به دنبال موقعیت های دیگر هستند. "برنامه این است که 100٪ به اینجا حرکت کنم، اما من در حال تکمیل برخی از پروژه ها در کمبریج هستم و هنوز به دانش آموزان راهنمایی می کنم."

چگونه Treesearch در حال مطالعه اسرار مواد جنگلی با علم سنکروترون است

در آلمان، ویگنولینی همچنین در حال توسعه یک حوزه تحقیقاتی دیگر به نام "ماده سم بیونیک"، که شامل بررسی چگونگی همکاری موجودات زنده برای برداشت و دستکاری نور است. برای مثال یک گونه از حلزون دریایی سبز وجود دارد که کلروپلاست‌های زنده را از جلبک‌هایی که می‌خورد جدا می‌کند تا فتوسنتز بتواند در داخل سلول‌های حلزون انجام شود. او می‌گوید: «رشته‌های علمی نباید مرزهای مشخصی داشته باشند، در واقع، همه آنها در هم تنیده شده‌اند و باید ذهنی باز داشته باشید. من واقعاً دیگر نمی‌دانم شیمی یا فیزیک یا زیست‌شناسی چیست. من رویکرد گسترده‌تری را اتخاذ می‌کنم و معتقدم که دانش علم اینگونه پیشرفت می‌کند.»

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://physicsworld.com/a/rethinking-physics-silvia-vignolini-on-succeeding-at-the-boundary-between-disciplines/