Mildred Dresselhaus

Amerikaans natuurkundige

Mildred S. Dresselhaus (Brooklyn (New York), 11 november 1930Cambridge (Massachusetts), 20 februari 2017)[1][2] was een veel gelauwerd Amerikaans natuurkundige, bekend van de koolstofnanobuis, die haar de bijnaam "queen of carbon science" bezorgde.[3] Zij was als hoogleraar verbonden aan MIT.[4]

Mildred Dresselhaus
Mildred Dresselhaus in 2012
Persoonlijke gegevens
Volledige naam Mildred S. Dresselhaus-Spiewak
Geboortedatum 11 november 1930
Geboorteplaats New York
Datum van overlijden 20 februari 2017
Plaats van overlijden Cambridge
Nationaliteit Vlag van de Verenigde Staten Amerikaanse
Wetenschappelijk werk
Vakgebied Toegepaste natuurkunde; Nanotechnologie
Bekend van Koolstofnanobuis
Promotor Andrew Lawson
Alma mater Hunter College
Instituten Universiteit van Chicago,
Cornell-universiteit,
Massachusetts Institute of Technology
Belangrijke prijzen National Medal of Science,
Presidential Medal of Freedom
Officiële website
Portaal  Portaalicoon   Natuurkunde

JeugdBewerken

Dresselhaus was de dochter van Ethel Teichtheil en Meyer Spiewak, Pools-Joodse immigranten.[5][4][6] Zij groeide op in de Bronx en ging daar naar Hunter College High School. Vervolgens behaalde ze in 1951 haar BSc aan Hunter College in New York. Haar docent, de latere Nobelprijswinnaar Rosalyn Sussman Yalow, haalde haar over een master te gaan doen in natuurkunde, in plaats van in het onderwijs te stappen.[2]

In 1953 verkreeg ze een MA aan Radcliffe College van de Harvard-universiteit, na een post-doc aan de Universiteit van Cambridge in het Fulbright-programma. Als student van Nobelprijs-laureaat Enrico Fermi promoveerde Dresselhaus in 1958 bij Andrew Lawson aan de Universiteit van Chicago.[a][2][8][7] In datzelfde jaar huwde zij Gene Dresselhaus, later een bekend theoreticus in de natuurkunde en de ontdekker van het Dresselhaus effect.[b][c][10][11]

Tot 1960 werkte zij als National Science Foundation Postdoctoral Fellow aan de Cornell-universiteit.[2] Daarna nam zij samen met Gene haar intrek in het MIT Lincoln Lab in Lexington om meer dan 50 jaar aan het Massachusetts Institute of Technology verbonden te blijven.[11]

CarrièreBewerken

 
Ontvangst door de Amerikaanse president Barack Obama in the Oval Office op 7 mei 2012 van Enrico Fermi-prijs-winnaars Burton Richter (rechts) en Mildred Dresselhaus, (derde van rechts); haar man Gene staat naast haar.

In haar 57 jaar bij MIT speelde zij een grote rol in de verbetering van het begrip van de soortelijke geleidbaarheid van metalloïden, met name van halfgeleiders.[8]

Ze verruilde haar baan in het MIT Lincoln Lab in 1967 voor een positie als Abby Rockefeller Mauze gasthoogleraar aan de faculteit voor Elektrotechniek en Informatica. En vanaf 1968 was Dresselhaus hoogleraar Natuurkunde en Elektrotechniek. Daarnaast bekleedde zij sinds 1973 een leerstoel aan de genoemde faculteit voor Elektrotechniek en Informatica en sinds 1983 ook aan de faculteit Natuurkunde. In 1985 werd ze als eerste vrouw aan MIT aangesteld als Institute Professor.[12][13][14]

In de jaren-’80 werkte Dresselhaus aan grafiet intercalatie componenten, aan een sleutelcomponent in de huidige lithium-ion-accu’s en aan tweedimensionaal materiaal.[d][7] In de jaren-’90 specialiseerde zij zich in grafeen, nanobuizen en grafeen nanodraden.[e][15][7] In een interview met US News beschrijft zij een koolstofnanobuis dusdanig, dat ze de ontwikkelingen op dit gebied gedurende haar loopbaan summier samenvat.

Tegenwoordig zijn we de nanobuizen alweer voorbij en zijn we terug bij grafeen, waarmee we in 1960 begonnen zijn. Je neemt een nanobuis, splijt hem open en je pakt een kleine grafeendraad. Die plat je af en maakt er een blad van. Een nanobuis is een opgerold grafeenblad.

— Mildred Dresselhaus, 2012[3]

Als erkenning voor haar werk aan de elektrische eigenschappen van materialen, als ook voor het verbeteren van de mogelijkheden voor vrouwen in de wetenschap en engineering is Dresselhaus in 1990 onderscheiden met de National Medal of Science.[16][17] Eveneens is haar baanbrekende bijdrage aan verbindingen van bismut, gebruikt voor thermo-electrische materialen en ‘topological insulators’, van groot belang geweest.[7] Toen Dresselhaus, bij voorbeeld, in 1992 door de marine werd gevraagd een nieuw, minder goed detecteerbaar elektriciteitssysteem voor onderzeeërs te ontwerpen, stelde ze een thermisch nanosysteem voor dat energie opwekte uit het temperatuurverschil tussen het systeem zelf en de omringende oceaan (thermo-elektrisch effect).[3] Dresselhaus is later ook hoofd geweest van het wetenschappelijk bureau van de United States Department of Energy (2000–2001).

"Voor haar pionierswerk in het onderzoek naar fononen, elektron-fonon interacties en warmtegeleiding in nanostructuren" ontving Dresselhaus op 31 mei 2012 de Kavli Prize.[18][3] In 2014 kreeg zij, als een onderscheidend innovator die veel patenten bezat, een plaats in de US National Inventors Hall of Fame.[19] En in datzelfde jaar ontving ze de Presidential Medal of Freedom.[20]

Verder bekleedde ze diverse bestuursfuncties. Zo was Dresselhaus voorzitter van het American Institute of Physics (2003-2008), van de American Physical Society, de American Association for the Advancement of Science en thesaurier van de National Academy of Sciences.[21]

TheorieënBewerken

Enkele theorieën dragen de naam Dresselhaus:

  • Het Hicks-Dresselhaus Model[f] is het eerste basismodel voor low-dimensional thermoelectrics dat het hele bandveld initieerde.[22]
  • Het SFDD model[g] voorspelde als eerste de bandstructuren van koolstofnanobuizen.[23]

STEMBewerken

Dresselhaus zette zich jarenlang in voor de promotie van het vak natuurkunde onder vrouwen. Samen met een collega organiseerde zij in 1971 het eerste Vrouwenforum aan MIT, een seminar waarin de rol van vrouwen in de wetenschap en ‘engineering’ werd verkend. Gaandeweg groeide Mildred Dresselhaus uit tot een boegbeeld van STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics).[7]

Betekenis bijdragen aan wetenschap en maatschappijBewerken

 
Fullereen C540

Mildred Dresselhaus wordt vooral gewaardeerd vanwege haar werk aan grafiet, graphite intercalation compounds,[h] fullereen, koolstofnanobuizen en het ‘low-dimensionalthermo-elektrisch effect. Haar onderzoeksgroep maakte vaak gebruik van de elektronische bandstructuur, Raman scattering[i][j] en koolstofnanostructuurchemie.[8][11][24] Mede dankzij haar onderzoek kon technologie worden ontwikkeld die is gebaseerd op uiterst dunne grafietstructuren en waarmee de toepassing van elektronica kon worden uitgebreid naar tal van ‘nieuwe’ gebieden, zoals in kleding, touch screens en smartphones.[3][8]

OnderscheidingenBewerken

Met uitzondering van de Nobelprijs zijn Dresselhaus vrijwel alle belangrijke onderscheidingen ten deel gevallen, waaronder 30 eredoctoraten, onder meer van onderstaande universiteiten.[25]

Eredoctoraten
(Ere)lidmaatschappen

In haar wetenschappelijke carrière is zij lid geweest van verschillende academies, genootschappen en wetenschappelijke instituten.

Onderscheidingen
 
Baton van de Presidential Medal of Freedom

Mildred Dresselhaus zijn onder meer de volgende onderscheidingen toegekend.

BibliografieBewerken

Mildred Dresselhaus schreef, redigeerde en recenseerde in haar leven meer dan 1 700 publicaties. Het is niet reëel hier een selectie daaruit op te nemen.[l][7]

TriviaBewerken

In haar schaarse vrije tijd speelde Mildred Dresselhaus graag viool en altviool in gelegenheidskamerorkestjes met familie, vrienden en collegae.[7]