Audrey 石 works in the laboratory

高级论文项目探讨地下水清理的复杂性

2020年6月8日下午1点48分

她的毕业论文,奥黛丽石,化学和生物工程集中,研究特殊材料如何行动,从地下蓄水层的多孔岩石去除污染物。在此照片中从夏天2019,石的Preps模拟多孔岩石环境的小塑料含有装置材料。研究生克里斯托弗·布朗,后面提供了指导。在sujit达塔的实验室王安石的2019夏季研究是由安德林格中心能源和环境的暑期实习计划的支持。

奥黛丽石进入普林斯顿用科学来保护脆弱的人过敏原的愿望。 “我有一个严重的花生过敏,我想我可以帮助拿出来检测食物过敏原的方法,说:”石。

在宣告她的浓度后, 化学和生物工程 (CBE),并开始她的课程的部门,“我的兴趣更倾向于材料科学与比CBE的生物侧多个物理转移,”她说。

电子邮件至 sujit达塔助理教授在部门,发动石在两年之久的研究项目,以帮助阻止不同类型的化学威胁的:污染物,例如原油和汞,即使在重大的清理工作地下水可以停留。在达塔的实验室,她调查如何特殊材料用来去除顽固的污染物。

,类2020中的一员,写完了她 高级论文 从她家的家哥伦布的话题,俄亥俄州,在大学毕业后响应covid-19大流行停止校内教学和研究活动。以表彰她的论文的工作,石是在两个应届毕业生的一个呈现与工程学院的绝杀冯jaskowsky的研究贡献纪念奖 6月1日当天类庆典。石,谁在完成证书 材料科学与工程 除了她CBE浓度,还获得了优秀毕业论文奖从 普林斯顿学院材料科学与技术.

“这是很难保持动力和专注”在家里,说石。 “有些时候我希望我可以在火石图书馆对我的论文的工作。”她和几个朋友试图使用变焦视频会议来重新书写同台的经历 - “仅仅有对方的电话没有真正交谈。但每个人在不同的时区,所以这是一个有点困难,”她说。

王安石的论文集中在专门配制的链条状分子,称为聚合物,可以帮助从地下蓄水层难以到达的缝隙冲洗污染物。如何将这些聚合物通过多孔岩石移到打跑污染物 - 为什么他们比别人更有效一些设置 - 还不是很清楚。

“聚合物溶液的行为不像大多数流体。他们有另外的弹性元件,以他们是非常粘稠,并且当他们经过多孔位,奇怪的事情发生了,”说石。 “一个很大的压力积聚,因为他们正试图通过这些小孔获得,它们形成有趣的流动结构。”

她大三那年的秋天,石开始与研究生克里斯托弗·布朗合作调查聚合物的流量,使用计算模型和实验室实验来模拟岩石的变化几何形状和孔径的地下蓄水层。在发表在流体力学的杂志三月统计调查结果,他们发现,在某些条件下 聚合物溶液散发微小漩涡 毛孔内。

Visual demonstration of the relative effectiveness of using a particular polymer along with a dye to help pick up pollutants

施建,让她与聚合物溶液一起注入染料流进模拟岩石的设备 - 一种方法来确定结合的聚合物可能工作与其他类型的材料如何拿起污染物。在该装置的这一初步模型,透明的聚合物从该装置的右侧进入和向左移动。后面的设备显示照片鱿鱼的脸,由达塔实验室研究生所拥有的狗丹尼尔amchin。

布朗和西施“们能够发现流的新形式的聚合物溶液表现在多孔介质,并且他们能够解释为什么它出现的时候,说:”达塔。 “她的毕业论文,奥黛丽建立在这项工作,并承担了一个新的,雄心勃勃的项目来看待这种不寻常的流动行为的影响,当涉及到传播的东西出来的多孔岩石。当奥黛丽第一次加入了我的实验室里,我们知之甚少聚合物溶液在多孔介质中如何流动;现在,这些研究都是在我的实验室已建立的推力,我们很高兴能推动的一部分。”

石建立了允许她与聚合物溶液沿注入染料流进入模拟岩石的装置。染料代表其它物质,如表面活性剂的是帮助打散油,其可以连同聚合物溶液被注入到地下水系统,以提高清理工作。王安石的设备提供了一种方法,以确定如何以及聚合物可以协同工作与其他类型的材料,从岩石的孔隙拿起污染物。

优化新设备所用时间的试验和错误的一个很好的协议,说西施,她努力适应从以前的实验设置,使染料和聚合物的同步注入。

“这个设置在入口处引起了很多的并发症 - 这些非常高的压力下,大量泄漏的下降,我们的实验是相关联的。”她说。 “设置最终没有为我工作,所以我从零开始,创造了一个全新的设备。”

石之所以能够在三月份回国俄亥俄州前进行使用新设备的几个实验。虽然她的成绩是初步的,他们认为,“当你添加聚合物,流动弥散开好,所以混合增强,并与大流量的染料流混合更快地相比,在它没有聚合物的溶液。这是一个好确认聚合物溶液可用于提高地下水清理设置混合”,说石。

“我写我的论文我是如何设计的设备有很大一部分并修改它,使其工作,”她说。 “而我的时间进行实验剪短,我觉得这个设备可以让学生将来继续这个项目。”

石将开始博士学位程序在斯坦福大学今年秋天化学工程,与来自美国国家科学基金会研究生研究奖学金的支持。她在普林斯顿的论文经验帮助巩固她决定去追求研究生和软物质领域,它探讨了聚合物,泡沫,凝胶等软质材料的性能和用途继续。

“软物质真的是令我着迷,而且它有很多的应用,包括像人体生物系统,说:”石。而她从她以前的帮助那些有过敏体质的目标转动时,石遗体的动机通过她的研究,以提高人们的生活质量。 “我的工作更侧重于环境的应用程序,并且还向我说话,”她说。

Audrey 石 works at home on a laptop

石写完她从她家的家在俄亥俄州哥伦布市的毕业论文,在大学毕业后响应covid-19大流行停止校内教学和研究活动。

同时,她希望度过这个夏天,张石计划通过建立她的电脑编程技巧和演奏单簧管和钢琴使她的大部分时间在家里。除了她的学习和研究,在音乐王安石的在普林斯顿时发挥了重要作用。她说,她感到庆幸的是,她的教授和他的同事在CBE部门支持她的音乐事业,并经常参加她的表演,鼓励她继续做音乐的未来。

的石和四个其他成员 普林斯顿钢琴家合奏 花了一个月左右今年春天产生 视频 自己用石,“梦幻迪士尼混合泳,”他们已经叫打的原装设备“世界上第一个远程五架钢琴进行作品。” 5月23日,石进行虚拟,livestreamed 高级演奏会,与她的母亲,并在协同件小提琴,单簧管和钢琴普林斯顿的学生妹妹填充。

“奥黛丽去她的出路利用自己在做什么的所有权和推动它沿着不亚于她可以说,”达塔。他在金沙赌城管弦乐队排练(她扮演单簧管),以解决审稿意见的研究论文后来她与布朗在发表的指出,石使用的停机时间。 “执着与热情的该级别是独一无二的 - 这是不是你可以教。”