Przejdź się obok MIT.nano, centrum nanonauki i inżynierii Instytutu, a zobaczysz przez duże tafle szkła setki zestawów narzędzi gotowych pomóc naukowcom w ich naukowej podróży. Każdy, kto chce przyjrzeć się bliżej temu, co dzieje się w nanoskali i poza nią – nawet zobaczyć pojedyncze atomy – będzie mile widziany przez Annę Osherov, zastępcę dyrektora Characterization.nano, która pomaga naukowcom poruszać się po złożonym szeregu możliwości, aby zastosować moc nanotechnologii do nowych odkryć i technologii nowej generacji.

Osherov była jedną z pierwszych osób, które dołączyły do ​​personelu MIT.nano, kiedy zostało ono otwarte w 2018 roku. Jej kompetencje obejmują oprzyrządowanie do metrologii, obrazowania i precyzyjnej analizy w nanoskali. Obejmuje to najnowocześniejsze technologie, takie jak mikroskopia elektronowa i spektroskopia, a także instrumenty do pomiaru właściwości mechanicznych, elektrycznych, magnetycznych i topograficznych. „Wiele z tych narzędzi jest zbyt kosztownych w zakupie i utrzymaniu dla poszczególnych laboratoriów, a także zbyt wrażliwych, aby można ich było używać poza wysoce kontrolowanymi środowiskami” — mówi Osherov. „MIT.nano czyni je bardziej dostępnymi i efektywnymi, grupując je w centralnej placówce, gdzie są otwarte dla społeczności MIT, a także wykwalifikowanych użytkowników zewnętrznych z przemysłu i środowisk akademickich”.

Większość narzędzi w domenie Osherova znajduje się w piwnicy, chronionej przed wibracjami i zakłóceniami elektromagnetycznymi, lub w pomieszczeniach czystych i laboratoriach prototypowych. Oprócz licznych instrumentów, które nadzoruje, budynek zawiera uzupełniające się zestawy sprzętu produkcyjnego, którym zarządza jej odpowiednik Jorg Scholvin, do budowania i pakowania nowatorskich materiałów i urządzeń.

Siła charakteryzacji

Zestawy narzędzi do charakteryzacji często wspierają podstawowe badania, ale są one również niezbędne, mówi Osherov, jako „mechanizm sprzężenia zwrotnego” do udoskonalania produkcji wszystkiego, od super mocnych samoorganizujących się polimerów po najnowocześniejsze ogniwa słoneczne. Sugeruje, że robienie czegoś w laboratorium jest jak gotowanie: „Dodajesz trochę przypraw, dostosowujesz czas i temperaturę, a nagle z tych samych składników powstaje zupełnie inny produkt”. Podobnie jak szefowie kuchni smakują swoje potrawy podczas całego procesu gotowania, charakterystyka jest wykorzystywana podczas produkcji, aby zrozumieć wpływ drobnych korekt na końcowe właściwości produktu.

Osherov i jej współpracownicy każdego miesiąca pomagają dziesiątkom użytkowników. Jej kontakt z wieloma projektami sprawia, że ​​ma dobrą pozycję jako zapylacz krzyżowy i służy radą. „Praktyczne korzystanie ze sprzętu zapewnia wgląd w niuanse jego możliwości i ograniczeń, które w innym przypadku można przeoczyć” — zauważa. Kluczowe jest na przykład poznanie charakterystyki powierzchni, na której osadzane są kolejne warstwy nowych materiałów. „To płótno; może radykalnie wpłynąć na dalsze przetwarzanie i ostateczną wydajność urządzeń”.

Przewidując, czego naukowcy będą potrzebować w następnej kolejności, Osherov stoi na czele programu próbnego użycia instrumentów na miejscu. Jednym z przykładów jest skaningowy mikroskop elektronowy ze zogniskowaną wiązką jonów Raith VELION, który umożliwia wytwarzanie nanostruktur 2D i 3D oraz ułatwia badanie transportu elektrycznego i modyfikacji powierzchni. Osherov współpracował z kilkoma głównymi badaczami, aby zabezpieczyć fundusze na zakup mikroskopu, który początkowo został zainstalowany jako długoterminowa wersja demonstracyjna. „Potwierdzenie przydatności instrumentu dla zróżnicowanej społeczności w MIT i staranie się o grant na utrzymanie go w kampusie to solidne podejście do pozyskiwania wspólnego sprzętu” – mówi.

Szerokie spojrzenie

Urodzony na Krymie jako syn lekarza i muzyka, Osherov wyemigrował do Izraela w wieku 12 lat po upadku byłego Związku Radzieckiego. Tam ukończyła szkołę średnią, służyła w Siłach Obronnych Izraela i zdobyła wyższe wykształcenie.

Jako student Osherov dołączył do narodowego programu wolontariatu Perach-Izrael w celu wywierania wpływu społecznego i koncentruje się na promowaniu zaangażowania młodych kobiet w STEM. „To satysfakcjonujące widzieć, jak te dzieci stają się orędownikami STEM” — mówi. W domu opowiada swoim dzieciom (w wieku 3, 9 i 14 lat) o jonach i atomach, mając nadzieję, że wzbudzi w nich zainteresowanie nauką na całe życie – lub przynajmniej zapobiegnie kilku faktycznym katastrofom kuchennym. „Nie tak dawno temu tłumaczyłam dziecku, jak działa mikrofalówka i dlaczego nie powinno się do niej wkładać termosu” – śmieje się.

Osherov uzyskała doktorat z materiałoznawstwa na Uniwersytecie Ben-Guriona w Negev, badając mechanizmy wzrostu heteroepitaksjalnego w półprzewodnikach. Nauka o materiałach pociągała ją ze względu na jej rozległość i interdyscyplinarną perspektywę — jak to ujęła: „Wszystko wokół nas jest materialne”. Jej studia i wczesna kariera obejmowały szerokie zainteresowania w dziedzinie fizyki i chemii, zarówno w badaniach podstawowych, jak i stosowanych, oraz w sektorach, w tym energii i zdrowia. Spędzanie czasu we wspólnych obiektach eksperymentalnych przy użyciu najnowocześniejszych narzędzi do charakteryzacji było dużą częścią doktoratu Osherov, który przeniósł się do jej obecnej roli.

Przyjechała do Massachusetts na staż podoktorski na Uniwersytecie Tufts, zajmujący się ogniwami słonecznymi i superkondensatorami. Dołączyła do MIT w 2013 roku jako naukowiec badający korelację między strukturą, właściwościami optoelektronicznymi i stabilnością perowskitowych urządzeń słonecznych oraz jako kierownik eni-MIT Solar Frontiers Shared Experimental Facilities. Gdy Osherov równoważyła własne śledztwa ze wspieraniem ośrodka Solar Frontiers, ta druga rola coraz bardziej ją pociągała, robiąc wrażenie na współprzewodniczącym tego ośrodka, Vladimirze Buloviću, obecnie dyrektorze MIT.nano.

„Anna zawsze pilnie pracowała nad własnymi badaniami, znajdując czas na jednoczesne wspieranie innych” — mówi Bulović, profesor Fariborz Maseeh w dziedzinie nowych technologii. „Kiedy zaczęto tworzyć nowe ośrodki badawcze MIT.nano, stało się oczywiste, że potrzebny jest silny lider. Anna była naszym oczywistym wyborem. Jej pasja do eksploracji naukowej, zrozumienie technicznych potrzeb społeczności i wykazane zaangażowanie na rzecz innych sprawiły, że Anna była idealną kandydatką do kształtowania, budowania i kierowania ośrodkiem charakteryzowania MIT.nano”.

Opisując pracę w MIT.nano, Osherov używa słowa „ciepło”. Nie odnosi się oczywiście do starannie regulowanej temperatury i wilgotności w swoich laboratoriach, ale do przyjaznego klimatu społecznego. „Kierownictwo MIT.nano zgromadziło silny zespół z uzupełniającymi się umiejętnościami technicznymi, którzy są zmotywowani do pomocy, dzięki czemu nie musisz walczyć o znalezienie własnej drogi”, chce, aby użytkownicy o tym wiedzieli. „Jesteśmy tutaj, aby szukać rozwiązań i rozwiązywać problemy razem z Tobą”.

Dotyczy to rosnącej kadry placówki, a Osherov zaobserwował taką samą pomoc wśród badaczy z różnych dyscyplin, którzy dzielą tę przestrzeń.

„Istnieje wiele technik przejściowych, które obejmują różne dziedziny” — mówi. „Niektóre techniki, które były stosowane w przemyśle metalurgicznym kilkadziesiąt lat temu, mogą ponownie pojawić się w dziedzinach biologicznych lub w materiałach 2D. Możemy uczyć się od siebie nawzajem i ponownie wykorzystywać moc dobrze ugruntowanych technologii w kierunku nowych odkryć i nowych zastosowań”.

„Często”, dodaje, „spojrzenie na rzeczy z innej perspektywy daje wiele nowych informacji”.