К кампусу Института науки и технологий Австрии (ISTA) присоединились еще три новых профессора. Их совместные исследования расширяют портфель института за счет решения увлекательных и сложных новых задач, связанных с самособирающимися и адаптивными материалами, а также взаимодействием систем воды, жизни и почвы на Земле.
Ученый-системолог Земли Симоне Фатичи
Симоне Фатичи исследует сложные взаимодействия между гидросферой, биосферой и педосферой Земли в различных масштабах. Эти сферы охватывают всю воду нашей планеты, а также наземные живые организмы и почвенный слой.
Исследования Фатичи сочетают наблюдения за природными процессами с моделированием с использованием передовых вычислительных моделей.
«Таким образом мы можем ответить на вопрос, как циклы воды, энергии и углерода взаимодействуют внутри экосистем и как эти взаимодействия реагируют на внешние воздействия, такие как изменение климата и урбанизация», — поясняет он. По его словам, это исследование может помочь улучшить защиту экосистем, управление водными и земельными ресурсами, а также разработку экологически устойчивых стратегий.
Фатичи присоединяется к ISTA в качестве профессора. Ранее он занимал профессорские должности в Национальном университете Сингапура, сначала в качестве доцента, а затем профессора. На более ранних этапах своей карьеры он был научным сотрудником и преподавателем в ETH Zurich, а также научным сотрудником постдокторантуры в Университете Флоренции. Он получил совместную степень PhD в Университете Флоренции и Техническом университете Брауншвейга.
Фатичи, по происхождению итальянец, только что получил награду за лекцию Пола А. Уизерспуна 2026 года от AGU в знак признания его влиятельных исследований в области гидрологии и приверженности наставничеству молодых ученых. Среди других его наград — премия Антонио Фельтринелли Джовани 2019 года в области инженерии сложных систем от Национальной академии деи Линчеи.
В ISTA этот специалист по системам Земли планирует создать веб-платформу для моделирования, которая позволит ему применять модель наземной биосферы своей команды для симуляции потоков воды и углерода в экосистемах по всему миру. Это поможет лучше количественно оценивать процессы, вызывающие изменения доступности воды и экосистемных услуг, таких как хранение углерода в растениях и почве. Это также может послужить ориентиром для усилий по охране окружающей среды.
Физик Карла Фернандес-Рико
Карла Фернандес-Рико изучает, как мелкие строительные блоки, такие как коллоидные частицы, волокна или бактерии, организуются в материалы со структурой и функциями.
Природа предоставляет множество примеров такой самоорганизации: достаточно вспомнить прекрасные перья павлина с их сине-зелеными узорами в виде глаз или прочную раковину морского ушка.
В ISTA уроженка Барселоны надеется, что ее исследовательская группа откроет физические принципы, объясняющие, как возникают такие структуры как в живых, так и в неживых системах.
«Поняв эти принципы, мы стремимся создать новые способы конструирования материалов снизу вверх, — поясняет каталонка. — В конечном итоге мы хотим, чтобы наше исследование внесло свой вклад в разработку устойчивых материалов, которые можно выращивать, собирать или производить с большим контролем».
Фернандес-Рико присоединяется к ISTA в качестве доцента (assistant professor) после успешной академической карьеры. Она получила степень PhD в Оксфордском университете, после чего занимала постдокторскую должность и возглавляла исследовательскую группу в ETH Zurich. Среди ее наград — стипендия Ambizione Швейцарского национального научного фонда (SNSF) 2024 года, премия Woman Interactive Materials Award 2023 года от Института Лейбница DWI и премия Rising Star Award 2023 года в области мягкой и биологической материи от Чикагского университета и Калифорнийского университета в Сан-Диего.
«Я бы хотела создать творческую, совместную и поддерживающую исследовательскую группу с сильной экспериментальной идентичностью, — говорит она. — С научной точки зрения я надеюсь закрепить за нашей группой статус места, где физика мягкого вещества, биология и материаловедение объединяются для понимания того, как структура и функция возникают в разных масштабах».
Химик Фридрих Стрикер
Фридрих Стрикер также увлечен материалами. Этот немецкий химик разрабатывает молекулы и материалы, которые не просто переключаются между двумя состояниями, а могут перемещаться между множеством состояний, и исследует, что позволяет материалу делать этот расширенный набор возможностей.
«Представьте себе материал, который изгибается в сторону солнечного света для тепла, отворачивается при перегреве и — благодаря тому, через что ему пришлось пройти, чтобы оказаться там, — в следующий раз реагирует на солнечный свет немного иначе. С помощью химии мы хотим создавать материалы, которые не просто реагируют на окружающую среду, но и подстраиваются под нее», — объясняет Стрикер.
Вдохновляясь живыми системами — например, мышцами, которые сокращаются в ответ на стимуляцию, или цветами, раскрывающими свои лепестки, — исследовательская группа Стрикера стремится воссоздать подобное поведение в синтетических материалах. Для этого его команда разрабатывает молекулы более чем с двумя состояниями («включено» и «выключено»), что позволяет направлять один и тот же стимул по разным путям в зависимости от окружения молекулы и ее прошлого. По их мнению, это сырье, из которого должна строиться адаптивность.
«Большинство синтетических материалов дают один и тот же ответ каждый раз, когда вы задаете им один и тот же вопрос, — говорит Стрикер. — Мы пытаемся разработать молекулы и материалы, где ответ может зависеть от среды материала и его предыстории — это шаг к переносу некоторой адаптивности живых систем в созданные человеком технологии».
В ближайшие годы цель Стрикера — создать команду, которая будет исследовать, как молекулярный дизайн может порождать молекулы и материалы, способные к дифференциации, памяти и «обучающемуся» поведению.
Этот химик присоединяется к ISTA в качестве доцента (assistant professor). Он получил степень PhD в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре, после чего работал в качестве постдока в Гарвардском университете и Институте Макса Планка в Потсдаме. Среди его наград — стипендия Вальтера Бенджамина и стипендия Вальтера Бенджамина для возвращения.
