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Jeffrey Elam

Jeffrey Elam es miembro distinguido, químico sénior y jefe de grupo [ 1 ] en la División de Materiales Aplicados del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de ...

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Jeffrey Elam es miembro distinguido, químico sénior y jefe de grupo [ 1 ] en la División de Materiales Aplicados del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de los Estados Unidos . Dirige el programa de investigación de deposición de capas atómicas (ALD) de Argonne, donde supervisa la investigación, el desarrollo y la comercialización de tecnologías de recubrimiento de películas delgadas para aplicaciones energéticas.

Elam es miembro del Instituto de Ciencia e Ingeniería Northwestern-Argonne, [ 2 ] y miembro del personal del Centro de Ingeniería Molecular en Argonne. [ 3 ] También dirige el Grupo de Recubrimientos Funcionales en la División de Materiales Aplicados de Argonne [ 4 ] y es investigador principal en el Centro de Investigación Colaborativa de Agua y Energía entre EE. UU. e Israel ( CoWERC ), y el Centro de Materiales Avanzados para Sistemas de Energía y Agua, [ 5 ] un Centro de Investigación de Frontera Energética del DOE .

Educación

Elam se graduó de la Universidad de Cornell con una licenciatura en química, y posteriormente obtuvo un doctorado en química física en la Universidad de Chicago, en el laboratorio de Donald H. Levy . [ 6 ] Elam realizó estudios posdoctorales con Steven M. George en la Universidad de Colorado , donde desarrolló métodos de crecimiento de películas delgadas ALD. [ 7 ] [ 8 ]

Investigación

Esponja de aceite

Elam coinventó (con Seth Darling ) la Oleo Sponge, [ 9 ] una espuma de poliuretano diseñada para absorber aceite del agua. Los investigadores diseñaron el material para que fuera oleofílico e hidrofóbico utilizando la síntesis de infiltración secuencial (SIS), [ 10 ] un método de síntesis de materiales patentado que Elam coinventó y que ha sido citado por varias empresas. [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] La SIS se utilizó para recubrir las superficies internas de la espuma con una fina capa de imprimación de óxido metálico que actúa como adhesivo para fijar una monocapa de moléculas oleofílicas. El resultado es una esponja reutilizable capaz de adsorber hasta 90 veces su peso en aceite. [ 14 ]

Placas de microcanales de gran superficie

Elam formó parte del equipo que desarrolló la placa de microcanales (MCP) más grande del mundo, [ 15 ] un amplificador de electrones bidimensional de estado sólido fundamental para diversas aplicaciones de imagen y detección. Esto se logró mediante el uso de recubrimientos nanocompuestos ALD para crear una estrategia de fabricación de MCP que redujo costos, mejoró el rendimiento y amplió las aplicaciones. [ 16 ] Incom, Inc. ha implementado los recubrimientos ALD para fabricar MCP de gran área [ 17 ] y se están incorporando a fotodetectores de gran área. [ 18 ] La patente para la fabricación de la tecnología ha sido citada por más de una docena de empresas, incluidas Samsung, Nova Scientific y Nissan. [ 19 ]

Ampliación de la producción de recubrimientos de óxido conductor transparente

Elam dirigió un equipo para crear métodos ALD para depositar películas de ITO , una película delgada conductora transparente común que se encuentra en dispositivos como células solares, pantallas planas y pantallas táctiles, sobre soportes nanoporosos y sobre grandes áreas de sustrato. Un método patentado, [ 20 ] que utilizó dos fuentes de oxígeno de forma "sinérgica" [ 21 ] para permitir que los materiales crecieran a temperaturas inferiores a las normales, demostró [ 20 ] ser capaz de recubrir materiales nanoporosos con alta precisión y uniformidad.

Publicaciones

Elam ha publicado más de 300 artículos sobre ALD y su trabajo ha sido citado más de 42 000 veces. [ 22 ] Su estudio más citado, publicado en 2003, demostró el crecimiento a baja temperatura de películas de Al₂O₃ mediante ALD —que tienen el potencial de recubrir sustratos térmicamente frágiles como materiales orgánicos, poliméricos o biológicos— a temperaturas tan bajas como 33  °C. [ 23 ] Su grupo de investigación ha acumulado numerosas invenciones en la tecnología de recubrimiento ALD y posee más de 75 patentes. [ 24 ]

Honores

Elam es miembro de la American Vacuum Society y de la Electrochemical Society . En 2017, recibió el premio ALD Innovation Award [ 25 ] de la AVS por su trabajo original y su liderazgo en ALD. En 2019, recibió un premio a la trayectoria profesional de Argonne. [ 26 ]

Patentes destacadas

  • Recubrimientos de pasivación de fluoruro metálico preparados mediante deposición de capas atómicas para baterías de iones de litio, (2019). [ 27 ]
  • Síntesis de infiltración secuencial para mejorar la litografía de patrones múltiples, (2015). [ 12 ] [ 28 ]
  • Recubrimientos de resistencia ajustable, (2014). [ 29 ]
  • Control de la tasa de crecimiento en ALD mediante funcionalización de la superficie, (2015). [ 30 ]
  • Detectores de placas de microcanales y métodos para su fabricación, (2015). [ 31 ]

Referencias

  1. ↑ "Jeffrey W. Elam | Laboratorio Nacional Argonne" . www.anl.gov . Consultado el 27 de octubre de 2019 .
  2. ↑ "Miembros – Instituto NAISE" . www.naise.northwestern.edu . Consultado el 27 de octubre de 2019 .
  3. ↑ "Directorio de personal | Laboratorio Nacional Argonne" . www.anl.gov . Consultado el 29 de abril de 2020 .
  4. ↑ "Recubrimientos funcionales | Laboratorio Nacional Argonne" . www.anl.gov . Consultado el 29 de abril de 2020 .
  5. ↑ "Centro de Materiales Avanzados para Sistemas de Energía y Agua | Nuestro Equipo | Laboratorio Nacional Argonne" . www.anl.gov . Consultado el 29 de abril de 2020 .
  6. ↑ "Jeffrey W. Elam | Laboratorio Nacional Argonne" . www.anl.gov . Consultado el 27 de octubre de 2019 .
  7. ↑ "Jeffrey W. Elam" . www.aiche.org . 7 de agosto de 2017. Consultado el 29 de abril de 2020 .
  8. ↑ "La Facultad de Ingeniería de la UAH da la bienvenida al Dr. Jeffrey W. Elam del Laboratorio Nacional Argonne" . La Universidad de Alabama en Huntsville . 7 de noviembre de 2016. Consultado el 29 de abril de 2020 .
  9. ↑ "Argonne inventa una esponja reutilizable que absorbe petróleo y podría revolucionar la limpieza de derrames de petróleo y diésel | Laboratorio Nacional Argonne" . www.anl.gov . 6 de marzo de 2017. Consultado el 27 de septiembre de 2019 .
  10. ↑ Elam, JW; Biswas, M.; Darling, S.; Yanguas-Gil, A.; Emery, JD; Martinson, ABF; Nealey, PF ; Segal-Peretz, T.; Peng, Q.; Winterstein, J.; Liddle, JA (2015-10-02). "Nuevas perspectivas sobre la síntesis de infiltración secuencial" . ECS Transactions . 69 (7): 147– 157. Bibcode : 2015ECSTr..69g.147E . doi : 10.1149/06907.0147ecst . ISSN 1938-6737 . PMC 5424714. PMID 28503252 .   
  11. ↑ "La promesa de surcos profundos | Laboratorio Nacional Argonne" . www.anl.gov . Octubre de 2018. Consultado el 30 de abril de 2020 .
  12. 1 2 US 9786511 , Darling, Seth B.; Elam, Jeffrey W. y Tseng, Yu-Chih et al., "Síntesis de infiltración secuencial para litografía avanzada", publicado el 10 de octubre de 2017, asignado a UChicago Argonne LLC 
  13. ↑ "Nuevo método de deposición de vapor permite a los ingenieros construir materiales no tradicionales" . Diseño de máquinas . 12 de octubre de 2018. Consultado el 27 de septiembre de 2019 .
  14. ↑ "La esponja oleorresistente podría hacer más eficiente la limpieza de derrames de petróleo" . The Wall Street Journal . 16 de marzo de 2017. Consultado el 25 de septiembre de 2019 .
  15. ↑ Mane, Anil U.; Peng, Qing; Elam, Jeffrey W.; Bennis, Daniel C.; Craven, Christopher A.; Detarando, Michael A.; Escolas, John R.; Frisch, Henry J.; Jokela, Slade J.; McPhate, Jason; Minot, Michael J. (2012-01-01). "Un método de deposición de capas atómicas para fabricar placas de microcanales de gran área económicas y robustas para fotodetectores" . Physics Procedia . Actas de la 2.ª Conferencia Internacional sobre Tecnología e Instrumentación en Física de Partículas (TIPP 2011). 37 : 722–732 . Bibcode : 2012PhPro..37..722M . doi : 10.1016/j.phpro.2012.03.720 . ISSN 1875-3892 . 
  16. ↑ "Recubrimientos nanocompuestos con propiedades ajustables preparados mediante deposición de capas atómicas" . Sigma-Aldrich . Consultado el 27 de octubre de 2019 .
  17. ↑ "MCP / Placa de microcanales / Amplificación de fotones y electrones" . Incom . Consultado el 27 de septiembre de 2019 .
  18. ^ Adams, Bernhard W.; Attenkofer, Klaus; Bogdán, Mircea; Byrum, Karen; Elagin, Andrey; Elam, Jeffrey W.; Frisch, Henry J.; Genat, Jean-François; Grabas, Hervé; Gregar, José; Hahn, Elaine (6 de marzo de 2016). "Una breve historia técnica de la colaboración del fotodetector de picosegundos de área grande (LAPPD)". arXiv : 1603.01843 [ física.ins-det ].
  19. ↑ US 8969823 , Elam, Jeffrey W.; Mane, Anil U. y Peng, Qing, "Detector de placa de microcanales y métodos para su fabricación", publicado el 3 de marzo de 2015, asignado a UChicago Argonne LLC 
  20. 1 2 US 10131991 , Elam, Jeffrey W. y Libera, Joseph A., "Método para depositar óxidos conductores transparentes", publicado el 20 de noviembre de 2018, asignado a UChicago Argonne LLC 
  21. ↑ Libera, Joseph A.; Hryn, John N.; Elam, Jeffrey W. (26 de abril de 2011). "Deposición de capas atómicas de óxido de indio facilitada por la sinergia entre oxígeno y agua". Química de los materiales . 23 (8): 2150– 2158. doi : 10.1021/cm103637t . ISSN 0897-4756 . 
  22. ↑ "Jeffrey Elam - Citas en Google Scholar" . scholar.google.com . Consultado el 27 de octubre de 2019 .
  23. ↑ Groner, MD; Fabreguette, FH; Elam, JW; George, SM (1 de febrero de 2004). "Deposición de capas atómicas de Al2O3 a baja temperatura". Química de los materiales . 16 (4): 639– 645. doi : 10.1021/cm0304546 . ISSN 0897-4756 . 
  24. ↑ "Invenciones, patentes y solicitudes de patentes de Jeffrey W. Elam - Búsqueda de patentes de Justia" . patents.justia.com . Consultado el 2 de febrero de 2020 .
  25. ↑ "Premios" . ald2018.avs.org . Consultado el 27 de septiembre de 2019 .
  26. ↑ "Felicitaciones a los ganadores de los Premios a la Excelencia en Comercialización de Argonne 2019" . Argonne Today . 21 de mayo de 2019. Consultado el 25 de septiembre de 2019 .
  27. ↑ US 10177365 , Mane, Anil U.; Elam, Jeffrey W. y Park, Joong Sun et al., "Recubrimientos de pasivación de fluoruro metálico preparados mediante deposición de capa atómica para baterías de iones de litio", publicado el 8 de enero de 2019, asignado a UChicago Argonne LLC 
  28. ↑ US 8980418 , Darling, Seth B.; Elam, Jeffrey W. y Tseng, Yu-Chih et al., "Síntesis de infiltración secuencial para litografía avanzada", publicado el 17 de marzo de 2015, asignado a UChicago Argonne LLC 
  29. ↑ US 8921799 , Elam, Jeffrey W. y Mane, Anil U., "Recubrimientos de resistencia ajustable", publicado el 30/12/2014, asignado a UChicago Argonne LLC 
  30. ↑ US 8951615 , Elam, Jeffrey W. y Yanguas-Gil, Angel, "Control de dopaje mediante funcionalización de superficie ALD", publicado el 10 de febrero de 2015, asignado a UChicago Argonne LLC 
  31. ↑ US 8969823 , Elam, Jeffrey W.; Mane, Anil U. y Peng, Qing, "Detector de placa de microcanales y métodos para su fabricación", publicado el 3 de marzo de 2015