7 proyectos innovadores reconocidos con Star

iStock de Getty Images

Por Danny LaugharyCorresponsal de Harvard

Fecha7 de junio de 20237 de junio de 2023

Desde descubrir las historias antiguas de virus hasta investigar la cooperación interétnica en áreas devastadas por la guerra, los ganadores de 2023 del Star-Friedman Challenge for Promising Scientific Research harán todo lo posible para explorar un territorio desconocido.

Este año marca una década de investigación ambiciosa e innovadora que fue posible gracias al apoyo de James A. Star '83, Josh Friedman '76, MBA '80, JD '82 y Beth Friedman.

Establecido con la generosidad de Star en 2013 y ampliado cinco años más tarde por los Friedman, el desafío proporciona financiación inicial a los afiliados de Harvard para la investigación innovadora en las ciencias biológicas, físicas y sociales.

El comité de revisión de la facultad de este año, presidido por Charles Alcock, profesor de astrofísica Donald H. Menzel, otorgó fondos a siete proyectos de investigación innovadores.

El 11 de mayo, el investigador principal de cada proyecto presentó las propuestas de investigación. Como señaló Alcock en su introducción al evento, esa comunicación abierta y accesible es crucial para cualquier empresa académica relevante. "Uno de los requisitos del éxito es explicar lo que quieres hacer y por qué es importante", dijo Alcock.

Los proyectos reflejan la visión que guió la creación del Desafío Star-Friedman. Aunque cada propuesta implica algún elemento de riesgo, tienen el potencial de lograr avances significativos para la ciencia y el resto del mundo.

Melani Cammet.

Stephanie Mitchell/Fotógrafo del personal de Harvard

¿Cómo se puede ganar la paz en lugares con historias de conflictos étnicos, como Irlanda del Norte, Bosnia-Herzegovina y Líbano? Melani Cammett, profesora de Asuntos Internacionales de Clarence Dillon y directora del Centro Weatherhead para Asuntos Internacionales, tiene la intención de utilizar la subvención Star-Friedman para averiguarlo. Ella y su equipo se basarán en entrevistas con cientos de funcionarios en cada una de estas áreas para analizar las tendencias en las respuestas al conflicto étnico. También planean usar un diseño experimental que pondrá a prueba el efecto del discurso político conciliador en las opiniones sobre temas con carga étnica, analizando los datos resultantes a lo largo de varias líneas demográficas y socioeconómicas.

Frank N. Keutsch y Michael McElroy.

Fotos de archivo de Jon Chase y Kris Snibbe/Harvard Staff Photographers

Si bien muchos estudios de gases de efecto invernadero se concentran en sospechosos habituales como el dióxido de carbono y el dióxido de azufre, el profesor de ingeniería y ciencia atmosférica de Stonington, Frank N. Keutsch, y el profesor de estudios ambientales de Gilbert Butler, Michael McElroy, planean profundizar en un culpable menos conocido del cambio climático: hidrógeno. Debido a que se oxida rápidamente al aire libre, el hidrógeno emitido puede amplificar indirectamente el cambio climático al aumentar la concentración de metano en la atmósfera. Dado que aún no existe un método confiable para detectar fugas de hidrógeno, Keutsch y McElroy comenzarán a trabajar en una tecnología rentable que pueda identificar "huellas dactilares" fluorescentes únicas que dejan las partículas de hidrógeno.

Richard Y. Liu y Joonho Lee.

Fotos de Stephanie Mitchell/Fotógrafo del personal de Harvard; foto de cortesía

Un desarrollo emocionante en la química moderna es el fuerte acoplamiento vibratorio, que utiliza instrumentos ópticos para discernir las vibraciones moleculares que se desarrollan en las reacciones químicas. Los profesores asistentes de química y biología química Richard Liu y Joonho Lee utilizarán los fondos de Star-Friedman para explorar esta propiedad a través de experimentos con moléculas de varios isótopos y espejos altamente reflectantes. Al generar estados híbridos de luz y materia, estos experimentos podrían revelar detalles esclarecedores sobre los polaritones vibratorios, partículas que podrían usarse con la luz para transformar las vibraciones de las reacciones químicas. Los hallazgos resultantes, esperan los investigadores, podrían ayudar a los químicos a manipular las reacciones de maneras que alguna vez fueron impensables.

Enormes masas de fitoplancton oceánico secuestran miles de millones de toneladas de carbono cada año, suficiente para rivalizar con todo el carbono almacenado por las plantas de la Tierra. Vinothan Manoharan, profesor de ingeniería química y profesor de física de la familia Wagner, utilizará su subvención de desafío para examinar cultivos de laboratorio de cianobacterias (un tipo de fitoplancton) utilizando una técnica óptica precisa llamada fotometría de masas. Manoharan y su equipo investigarán si los bacteriófagos virales, que matan alrededor del 20 por ciento de los microbios del océano cada día, conducen a tasas más altas o más bajas de secuestro de carbono. Manoharan espera que estos experimentos mejoren nuestra comprensión de la ecología oceánica y contribuyan a los cambios de política, como las regulaciones de fertilizantes que podrían aumentar el potencial de captura de carbono del fitoplancton.

Mateo Mitrano.

Stephanie Mitchell/Fotógrafo del personal de Harvard

Con la expansión descontrolada del poder de cómputo y la inteligencia artificial, los ingenieros deben desarrollar un mecanismo que pueda aumentar drásticamente la eficiencia de nuestras tecnologías de la información sin aumentar nuestro consumo de combustibles fósiles. Se podrían utilizar materiales multiferroicos, que acoplan fuertemente el magnetismo y la polarización eléctrica, pero requieren bajas temperaturas y altos voltajes de conmutación para funcionar. Por lo tanto, el profesor asistente de física Matteo Mitrano planea invertir los fondos de Star-Friedman en técnicas de dispersión láser para generar un estado de la materia que podría reducir el consumo de conmutación en cuatro órdenes de magnitud. El proyecto de Mitrano podría ser un primer paso hacia la construcción de un método renovable e hipereficiente de procesamiento de información para satisfacer nuestras demandas energéticas de rápido crecimiento.

Julie Mundy y Jarad Mason.

Foto de Tony Rinaldo; foto de archivo de Kris Snibbe/Fotógrafo del personal de Harvard

El Desafío Star-Friedman ha permitido a investigadores con conjuntos de habilidades muy diferentes, como profesor asistente de física y física aplicada.julia mundy y el profesor asistente de química y biología química Jarad A. Mason para colaborar en proyectos innovadores. La pareja tiene la intención de sintetizar materiales cuánticos estables utilizando su experiencia combinada. Dado que el método de epitaxia de haz molecular (MBE) perfeccionado por Mundy solo puede hacer uso de una gama limitada de estructuras químicas, utilizarán técnicas del trabajo de Mason en química inorgánica para iniciar reacciones químicas directamente sobre películas químicas producidas con MBE. Este enfoque novedoso podría generar clases de materiales nunca antes vistos, como niquelatos y oxinitruros superconductores, que recolectan energía solar de manera mucho más eficiente que los métodos disponibles actualmente.

Cristina Warinner.

Foto de archivo de Kris Snibbe/Fotógrafo del personal de Harvard

COVID-19 es el último de una serie de virus de ARN que infligen trastornos masivos en la sociedad humana. Pero su fragilidad y sus frecuentes replicaciones han hecho que sea extremadamente difícil rastrear sus orígenes y su propagación. Christina Warinner, profesora asociada de antropología y profesora asociada Sally Starling Seaver en el Instituto Radcliffe, propone el uso de un método llamado modelado reactivo selectivo (SRM) para apuntar a péptidos clave presentes en los virus de ARN modernos, como la influenza y la hepatitis B. y sus versiones ancestrales. Ella planea usar los fondos electrónicos del desafío para desarrollar y probar un método para extraer e identificar restos de proteínas virales de dientes y huesos humanos. Con una mejor comprensión de las historias virales, Warinner y la compañía esperan que los epidemiólogos puedan desarrollar mejores modelos para predecir su futuro, un lujo que no es pequeño en un mundo que aún se tambalea por las implicaciones de una pandemia de tres años.