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Kannan M. Krishnan

Kannan M. Krishnan es un académico, autor y empresario indio-estadounidense. Es profesor de ciencia e ingeniería de materiales , profesor adjunto de física , [1] y profesor asociado del Centro de Asia Meridional de la Universidad de Washington , Seattle (UW). [2]

Krishnan ha contribuido al campo de la nanomagnética biomédica , [3] especialmente en las aplicaciones de biomateriales magnéticos personalizados en medicina, enfatizando la imagen y la terapia , e incluyendo su comercialización y traducciones clínicas. También fue el primero en desarrollar una arquitectura de material patentada para la integración de dispositivos semiconductores y magnéticos. También identificó una nueva clase de materiales –dieléctricos magnéticos diluidos [ 4] – que son a la vez ferromagnéticos y aislantes, y demostró que el ferromagnetismo en dichos materiales está mediado por defectos. [5] También es un profesor reconocido, [6] escribe dos libros de texto, Fundamentos y aplicaciones de materiales magnéticos (2016), [7] y Principios de caracterización y metrología de materiales (2021), ambos publicados por Oxford University Press . [8]

Krishnan es conocido en múltiples disciplinas por su erudición, investigación, enseñanza y tutoría. [9] Sus premios incluyen el premio TMS Weertman Educator Award (2024), Alexander von Humboldt Forschungspreis (2016), el ingeniero/científico distinguido de TMS (2015), el premio IEEE Fink (2012), el profesor distinguido de la IEEE Magnetics Society (2009), [ 10] Becas Fulbright Specialist (2010), Guggenheim (2004) y Rockefeller (2008), la Medalla Burton (MSA, 1992), [11] y la Facultad de Educador Destacado de Ingeniería (UW, 2004).

Krishnan es miembro electo de la Academia de Ciencias del Estado de Washington y miembro de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia , la Sociedad Estadounidense de Física , [12] el Instituto de Física (Londres) y el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos . Ha formado parte de los consejos editoriales de Journal of Magnetism & Magnetic Materials , Journal of Materials Science , [13] Acta Materialia , Journal of Physics D: Applied Physics , IEEE Magnetics Letters and Medical Physics . En 2010, junto con dos estudiantes de posgrado, fundó una empresa, LodeSpin Labs, para desarrollar soportes magnéticos personalizados para una variedad de aplicaciones biomédicas. [14]

Educación

Krishnan estudió en el Instituto Indio de Tecnología, Kanpur , donde obtuvo su Licenciatura en Tecnología en Ingeniería Mecánica en 1978. [15] Luego obtuvo su Maestría en Ciencias en Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad Estatal de Nueva York, Stony Brook en 1980 y completó su doctorado en Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de California, Berkeley en 1984, donde también se especializó en Física y Matemáticas. [dieciséis]

Carrera

Después de completar su doctorado en 1984, Krishnan ocupó varios puestos científicos y docentes en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley [17] y en UC Berkeley, [18] antes de unirse a la Universidad de Washington, en 2001, como profesor de la Cátedra Campbell de Ciencias e Ingeniería de Materiales y profesor adjunto de física. También ha ocupado cargos visitantes en múltiples instituciones, incluido el Laboratorio Central de Investigación de Hitachi (Japón), la Universidad de Tohoku , la Universidad Klinikum-Eppendorf de Hamburgo, la Universidad de São Paulo , la Universidad de Australia Occidental , la Universidad de Alejandría (Egipto) y el Instituto Indio . de Ciencia . [2]

Además de su trabajo académico, de 2010 a 2020, Krishnan fundó LodeSpin Labs, una nueva empresa para desarrollar nanopartículas magnéticas personalizadas para diversas aplicaciones biomédicas. [14] Posee cinco patentes para su investigación. [19] [20] [21]

Investigación

La investigación y los estudios académicos de Krishnan abarcan tres áreas. Primero, Física de la Materia Condensada y Ciencia e Ingeniería de Materiales, con un enfoque en fenómenos magnéticos y de transporte a nanoescala en dimensiones reducidas, incluido su interacoplamiento, para desarrollar nuevos paradigmas para materiales y dispositivos en el contexto de información novedosa (almacenamiento, procesamiento y lógica) y tecnologías energéticas. En segundo lugar, bioingeniería en la intersección del magnetismo , materiales y medicina con énfasis en diagnóstico, imágenes y terapia, junto con actividades de investigación y comercialización traslacionales. Y en tercer lugar, Caracterización y Metrología de Materiales , que aborda las correlaciones estructura-propiedad utilizando electrones, fotones y sondas de escaneo. [22]

Libros

El primer libro de Krishnan, Fundamentos y aplicaciones de materiales magnéticos (2016), es un libro de texto interdisciplinario sobre magnetismo, materiales magnéticos y aplicaciones relacionadas. Escritos en un estilo pedagógico, sus capítulos avanzan desde la física del magnetismo hasta los fenómenos magnéticos en los materiales, los efectos de tamaño y dimensionalidad y las aplicaciones. La segunda mitad del libro ofrece debates interdisciplinarios sobre tecnología de la información, magnetoelectrónica y el futuro de la biomedicina a través de desarrollos recientes en magnetismo. El libro también incluye detalles relevantes de la síntesis química de pequeñas partículas y la deposición física de películas ultrafinas. Además, el libro presenta detalles de métodos de caracterización y resúmenes de familias representativas de materiales, incluidas tablas de propiedades. Los equivalentes CGS (al SI) se incluyen a lo largo del libro. El libro ha recibido críticas, entre ellas: "La amplitud y profundidad del trabajo es impresionante, hay numerosas ilustraciones claras y extensas referencias a la literatura de investigación hasta 2016... Para un profesor de clases avanzadas que necesita aplicaciones del mundo real, o para un investigador novel que busca un contexto más amplio, esta es una fuente valiosa como guía actualizada sobre la tecnología de materiales magnéticos."; [7] y "Hay otros libros sobre temas similares, pero este es el más completo en su amplia y exhaustiva cobertura de aplicaciones que van desde el almacenamiento magnético hasta la espintrónica y las aplicaciones biorelacionadas... A pesar de la amplia cobertura de este libro, la mayoría de los temas se analizan en profundidad... Un libro excelente para estudiantes avanzados de pregrado y posgrado, e investigadores en el campo". [23]

El segundo libro de Krishnan, Principios de caracterización y metrología de materiales (2021), se basa en la premisa de que la caracterización permite una comprensión microscópica de las propiedades fundamentales de los materiales (Ciencia) para predecir su comportamiento macroscópico (Ingeniería). Combina una discusión de los principios físicos y la aplicación práctica de diversas técnicas de caracterización, utilizando electrones, fotones, neutrones y sondas de barrido. Una reseña de Contemporary Physics decía: "Este es un excelente libro de texto para un curso sobre caracterización estructural de materiales. También podría encontrar un lugar en la estantería de un científico de materiales experimentado que desee actualizarse sobre nuevas técnicas y sus aplicaciones. " [8]

Nanomagnéticos biomédicos

Krishnan fue pionero en la síntesis coloidal de nanopartículas de Co (NP) con control de tamaño y forma [24] para adaptar sus propiedades magnéticas, y amplió este enfoque para sintetizar NP de magnetita de fase pura, con magnetización casi ideal, mediante oxidación controlada durante el crecimiento. Resolvió el problema de optimizar la respuesta magnética de CA, in vivo, de las NP de óxido de hierro para cualquier frecuencia aplicada: utilizando simulaciones de Monte Carlo determinó que el tamaño óptimo del núcleo estaba en el umbral de la transición superparamagnética, sintetizó las NP requeridas y controlaron su biocompatibilidad y las interacciones entre partículas con recubrimientos hidrófilos de tamaño molecular bien definido. Con este enfoque, fue pionero en el desarrollo de trazadores nanomagnéticos para lograr una resolución inferior a mm y una sensibilidad de nanogramos, in vivo, en imágenes de partículas magnéticas (MPI), una nueva tecnología de imágenes de todo el cuerpo basada en trazadores con alto contraste (sin tejido). fondo) y sensibilidad de nanogramos. [14]

Películas delgadas magnéticas y nanoestructuras.

El trabajo de Krishnan en esta área ha llevado al desarrollo de estructuras magnéticas de mesoescala sintonizables mediante tecnologías de litografía de nanoimpresión [25] y patrones de haces de iones [26] . [25] Además de fabricar elementos con formas tridimensionales únicas, [27] estos elementos modelados han proporcionado información fundamental sobre el comportamiento magnético a nanoescala y la oportunidad de diseñar nuevas arquitecturas para autómatas celulares cuánticos magnéticos [28] –– una nueva enfoque para la creación de puertas lógicas magnéticas y computación [29] sin corriente eléctrica, hielo de espín artificial y el campo emergente de la espín-orbitrónica. [30] Su trabajo también ha dado lugar a nuevos materiales y estructuras importantes, incluido el primer desarrollo de una arquitectura de material patentada [31] para la integración de dispositivos semiconductores y magnéticos. [32]

Krishnan sintetizó y estudió el ferromagnetismo en óxidos semiconductores de banda prohibida ancha dopados con metales de transición. [33] [5] Identificó una clase de nuevos materiales –– dieléctricos magnéticos diluidos [34] –– que son a la vez ferromagnéticos y aislantes y demostró que el ferromagnetismo en dichos materiales está mediado por defectos. También contribuyó a la comprensión de los mecanismos de transporte en colosales óxidos magnetorresistivos. [35]

Caracterización de materiales y metrología.

Krishnan desarrolló metodologías de caracterización para diversos materiales, en particular utilizando sondas de electrones y fotones. [36] Al principio de su carrera, para su tesis doctoral en UC, Berkeley, desarrolló una técnica, posteriormente conocida como ALCHEMI, [37] combinando la teoría de la dispersión inelástica de electrones rápidos con mediciones experimentales y demostró la aplicabilidad de esta técnica para Determinar las ocupaciones de elementos en sitios específicos en una amplia gama de materiales cristalinos. [11] También ha desarrollado y aplicado numerosos métodos de obtención de imágenes, espectroscopia y dispersión, incluido el uso de herramientas avanzadas de caracterización para este fin utilizando electrones (holografía [38] [39] y espectroscopia de pérdida de energía de electrones [40] ), fotones ( radiación sincrotrón) y sondas de exploración. Sus contribuciones en este campo incluyen la primera evidencia directa del crecimiento bloque por bloque de películas ultrafinas superconductoras de alta temperatura, [41] y estudios del escalado de la rugosidad de la interfaz en superredes magnéticas a escala atómica utilizando energía específica del elemento. imágenes filtradas. [42]

Premios y honores

Bibliografía

Libros

Publicaciones Seleccionadas

Referencias

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enlaces externos