马塞诸斯州大学波士顿

美国国家科学基金会资助了三位麻省大学波士顿工程系教授的研究项目


01/31/2025b|玛德琳·卡普里奇

美国国家科学基金会(NSF)工程研究启动(ERI)资助计划授予麻省大学波士顿分校三位工程教授近20万美元,以表彰他们的创新研究。

Engineering Wet Lab Student Researcher working in lab
图片来源:Javier Rivas

工程学教授Rafael Valotta Rodrigues、Michael Rahaim和Joanna Dahl在可再生能源、无线通信优化和实验室培养组织工程方面的研究项目获得了资助。

ERI项目是由美国国家科学基金会的工程理事会创建的,其目标是通过将奖励限制在不隶属于卡内基指定的R1机构的人员来扩大工程研究人员的数量(麻省大学波士顿分校在2024年是R2机构)。这三名教员获得了极具竞争力的奖项,这充分体现了理工科的研究实力。理工科是理工科最新成立的院系。

 

Rafael Valotta Rodrigues的项目探索了利用海洋提高可再生能源系统效率的方法。目前海上风力发电场的技术是在浅水区使用固定地基风力涡轮机。最近,浮式风力涡轮机结构已经发展到超出标准水深水平。然而,对于固定基础的海上风电场和浮动技术的海上风电场之间相互作用的影响,人们存在着重大的担忧。由于它们的位置和来自不同涡轮机的尾流效应,这些相互作用可能导致农场之间的电力损失,并减少可再生能源转化为电力的数量。Valotta Rodrigues博士的研究旨在通过为尾流影响最显著的地区开发替代解决方案来减轻电力损失。该项目最终将形成一个开源工具包,以帮助优化风能和海洋能源系统的整合。

 

Michael Rahaim的研究重点是推进光学无线通信(OWC)系统。无线通信生态系统是现代社会的一项重要技术,它使Wi-Fi和蓝牙等无线技术成为可能。无线网络允许机器进行通信和处理数据,但是需要的数据越多,所有组件就越难以顺利工作[GU2]。随着对数据需求的增加,研究人员正在寻找支持未来无线系统的新方法。OWC为未来的超密集无线网络提供了有前途的技术,但它们面临着一些挑战,特别是在用户和设备数量众多的环境中使用时。为了应对这些挑战,Rahaim的项目将创建工具来帮助使用软件定义无线电(SDR)工具进行OWC实验。传统的OWC设置通常非常昂贵,限制了它们在该领域具有成熟研究项目的机构的使用。Rahaim的项目将有助于提供一种具有成本效益的解决方案,使没有建立OWC基础设施的研究所能够进行实验。Rahaim的方法还包括使用室内OWC系统,该系统为每个设备提供自己的无线热点,由顶灯传输。

“ERI项目是一个非常有价值的项目,它支持早期职业教师发展他们的研究组合,”Rahaim说。“在我的项目中,我们正在开发工具和模型来支持多用户OWC系统的实验测试。更重要的是,我们正在将这些工具开源,这样其他OWC研究人员就有了一个可访问的低成本选择,将他们的工作从模拟带到实验中。”

 

乔安娜·达尔(Joanna Dahl)正在致力于改善组织工程,这涉及在实验室中培养组织(如皮肤或肌肉)来帮助修复身体。虽然其他行业使用计算机模拟来设计有效的工程产品,但目前对人体组织的了解过于有限,无法开发模拟预测工具。达尔的研究重点是测量和预测工程组织的机械刚度,这是生产足以用于人体的组织的关键因素。本项目旨在利用微流体技术测量不同大小细胞团的刚度,为基础研究提供基础,并建立更好的功能组织模型。这项研究最终可能有助于实验室培养组织来修复受损的身体组织。

达尔说:“我们很高兴能在生物力学中探索这个悬而未决的问题,即当越来越多的细胞聚集在一起时,组织刚度是如何变化的。”“我也期待着让我的一年级STEM社区门户研讨会班的大一学生参与今年春天的研究活动,他们将帮助研究团队制定可能解释我们在细胞簇刚度数据中看到的趋势的假设。”