シルビア・ヴィニョリーニ

シルビア・ヴィニョリーニ
生まれる1981年1月（44～45歳）
フィレンツェ、トスカーナ、イタリア
母校フィレンツェ大学（博士号）
受賞歴ギブソン・フォーセット賞（2018年）
科学者としてのキャリア
フィールド植物におけるフォトニック構造メタマテリアルフォトニック結晶[ 1 ]
機関マックス・プランク・コロイド・界面研究所ケンブリッジ大学 ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン
論文複雑な光子構造の波長サブプローブと修正 （2010）
博士課程の指導教員ディデリック・ヴィアースマ[ 2 ]
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シルヴィア・ヴィニョリーニ（1981年1月生まれ[ 3 ]）は、イタリアの物理学者で、マックス・プランク・コロイド・界面研究所の研究ディレクターであり、ケンブリッジ大学ユスフ・ハミード化学部の化学・生体材料学科教授[ 4 ]でもある。[ 1 ] [ 5 ]彼女の研究は、天然フォトニクス構造、セルロースの自己組織化、複雑な構造を通る光の伝播を解明するものである。彼女は、アメリカ化学会よりKINGFA若手研究者賞、および2018年にギブソン・フォーセット賞を受賞した。[ 6 ] [ 7 ]

幼少期と教育

ヴィニョリーニはイタリアで生まれ、フィレンツェで育った。[ 8 ]高校時代に物理学に興味を持ち、10代の頃に『時間の簡潔な歴史』を読んだことを覚えている。 [ 8 ]フィレンツェ大学で材料物理学を学び、首席で卒業した。[ 9 ]フィレンツェ大学に残り、ディエデリック・ウィアースマ指導の下、欧州非線形分光研究所でフォトニック結晶を研究した。 [ 2 ] [ 10 ]

研究とキャリア

ヴィニョリーニの研究対象は、植物のフォトニック構造、メタマテリアル、フォトニック結晶です。[ 1 ]博士号取得後、ケンブリッジ大学に移り、ウルリッヒ・シュタイナーの研究室で働きました。[ 8 ]ヴィニョリーニは2013年にユニバーシティ・カレッジ・ロンドン（UCL）の講師に 任命されましたが、2014年初頭にケンブリッジ大学に戻りました。[ 8 ] 2023年1月、ヴィニョリーニはケンブリッジ大学の教授職を維持しながら、ドイツのマックス・プランクコロイド・界面研究所の研究ディレクターに任命されました。 ヴィニョリーニの研究は構造色を調査しています。[ 11 ] [ 12 ]色素沈着とは対照的に、光とサブミクロンスケールの構造の相互作用によって発生する色です。構造色は、多層材料と表面レベルの回折格子に由来します。彼女の初期の研究は、強い虹彩を発色する顕花植物の一種であるポリア・コンデンサータ[ 13 ]の色彩を研究した。この虹彩はセルロースミクロフィブリルからのブラッグ反射によって生じる。これらのフィブリルは螺旋状に積み重ねられ、多層構造の総厚はポリア・コンデンサータの果実の表面全体で変化する。ヴィニョリーニはまた、鱗片が非常に薄いため、信じられないほど効率的に光を散乱させるキフォチルス甲虫の明るい白い殻も研究した。 [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]彼女は、分子構造を変えることで自己組織化ブロック共重合体薄膜の色を調整できることを示した。 [ 17 ]ヴィニョリーニは、剛性棒状のセルロースナノ結晶とヒドロキシプロピルセルロースの自己組織化を誘導する製造技術を開発した。[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]低濃度のセルロースナノ結晶を水に懸濁させて乾燥させると、セルロースナノ結晶はコレステリックスタックのような構造をとる。水が蒸発し始めるとセルロースの濃度が増加し、コレステリックリオトロピック液晶相が形成される。[ 22 ]この相では、ねじれ構成がピッチと呼ばれる距離にわたって繰り返される。ピッチによってセルロースナノ結晶が反射する光の色が決まります（ピッチが大きいほどエネルギーが低く、波長が長い光を反射します）。 Vignolini は、セルロースナノ結晶懸濁液を薄い油層の下の静置液滴として乾燥させることで、光学的な均一性と材料効率を最適化できることを示した。[ 23 ]彼女はまた、磁場を使用してコレステリックドメインの配向を操作できることを示した。[ 24 ] Vignolini はさまざまな角度で反射スペクトルを研究し、溶媒蒸発時の自己組織化のメカニズムについての洞察を提供している。[ 25 ]ヴィニョリーニはまた、セルロースナノ結晶の束がコレステリック相におけるキラル配列に重要な役割を果たすことを強調した。[ 26 ]

ヴィニョリーニは、光と複雑な自然構造の相互作用に関する理解を活用して、光とアントシアニン液胞封入体の相互作用を解明しました。[ 27 ]この理解は、優れた光合成量子効率を達成できるバイオニック材料の設計に役立ちます。[ 28 ] 2020年に、彼女は欧州研究会議（ERC）の統合助成金を受賞し、生物が共生関係を築き、光との相互作用を管理する仕組みを研究しました。[ 29 ]

選定された出版物

彼女の出版物[ 1 ] [ 5 ]には以下が含まれる：

  • ポリア果実の点描画的構造色[ 13 ]
  • 人工真珠層の生体模倣層状組立[ 30 ]
  • 自己組織化によって作られた3D光学メタマテリアル[ 31 ]

賞と栄誉

彼女はアメリカ化学会（ACS）のKINGFA若手研究者賞[ 7 ]と2018年に王立化学会（RSC）のギブソン・フォーセット賞を受賞した。 [ 6 ]

参考文献

  1. ^ a b c d Google Scholarに索引付けされたシルビア・ヴィニョリーニの出版物
  2. ^ a bヴィニョリーニ、シルビア (2010)。複雑なフォトニック構造のサブ波長プローブと修正。fupress.com (博士論文)。プレミオ テッシ ディ ドットラート。 Vol. 15. フィレンツェ：フィレンツェ大学出版局。土井: 10.36253/978-88-6453-139-7。hdl : 2158/456656。ISBN 978-88-6453-137-3. OCLC  697264764 .
  3. ^ 「Silvia VIGNOLINI per」 . Companies House . 2021年12月6日閲覧。
  4. ^ www .ch .cam .ac .uk /person /sv319Wikidataで編集する
  5. ^ a bシルビア・ヴィニョリーニのヨーロッパの出版物PubMed Central
  6. ^ a b「アイテム - シルビア・ヴィニョリーニによるRSCギブソン・フォーセット賞講演 - 生物学および行動科学学部」。
  7. ^ a b「シルビア・ヴィニョリーニが2018年KINGFA若手研究者賞を受賞」セルロース・アンド・リニューアブル・マテリアル誌、2018年8月30日。 2021年11月17日閲覧。
  8. ^ a b c d「化学界の女性たち、シルビア・ヴィニョリーニ」 ch.cam.ac.ukユスフ・ハミード 化学学部2021年11月17日閲覧。
  9. ^ 「Prof. Dr. Silvia Vignolini - AcademiaNet」academia-net.org . 2021年11月17日閲覧。
  10. ^ 「Silvia Vignolini | Scholar Profile | Peter Wall Institute」 . pwias.ubc.ca . Peter Wall Institute for Advanced Studies . 2021年11月17日閲覧。
  11. ^ Vignolini, Silvia (2018)、「Colours with a twist」、youtube.com、TEDx University of Luxembourg 、 2021年11月17日閲覧。
  12. ^ 「発見科学から産業応用へ：自然から応用までのバイオミメティックカラーエンジニアリング | Cambridge Network」cambridgenetwork.co.uk . 2021年11月17日閲覧。
  13. ^ a b Silvia Vignolini ; Paula J Rudall ; Alice V Rowland; et al. (2012年9月10日). 「ポリア果実の点描画的構造色」 . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 109 ( 39 ): 15712– 15715. Bibcode : 2012PNAS..10915712V . doi : 10.1073/PNAS.1210105109 . ISSN 0027-8424 . PMC 3465391. PMID 23019355. Wikidata Q36300720 .    
  14. ^ 「シルビア・ヴィニョリーニ教授 | バイオインスパイアードフォトニクス」ch.cam.ac.uk . 2021年11月17日閲覧。
  15. ^ Jacucci, Gianni; Bertolotti, Jacopo; Vignolini, Silvia (2019). 「散乱と白色度の最適化における異方性と屈折率の役割」 . Advanced Optical Materials . 7 (23) 1900980. doi : 10.1002/adom.201900980 . hdl : 10871/39198 . ISSN 2195-1071 . S2CID 203140407 .  
  16. ^ Syurik, Julia; Jacucci, Gianni; Onelli, Olimpia D.; Hölscher, Hendrik; Vignolini, Silvia (2018). 「ポリマー相分離によるバイオインスパイアード高散乱ネットワーク」 . Advanced Functional Materials . 28 (24) 1706901. doi : 10.1002/adfm.201706901 . ISSN 1616-3028 . S2CID 103634467 .  
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  22. ^ Guidetti, Giulia; Frka-Petesic, Bruno; Dumanli, Ahu G.; Hamad, Wadood Y.; Vignolini, Silvia (2021年11月15日). 「熱処理によるキラルネマティックセルロースナノクリスタルフィルムへの影響」(PDF) . Carbohydrate Polymers . 272 118404. doi : 10.1016/j.carbpol.2021.118404 . ISSN 0144-8617 . PMID 34420763 .  
  23. ^ Zhao, Tianheng H.; Parker, Richard M.; Williams, Cyan A.; Lim, Kevin TP; Frka-Petesic, Bruno; Vignolini, Silvia (2019). 「応答性フォトニックセルロースナノクリスタルマイクロフィルムアレイの印刷」 . Advanced Functional Materials . 29 (21) 1804531. doi : 10.1002/adfm.201804531 . ISSN 1616-3028 . S2CID 104663112 .  
  24. ^ Frka-Petesic, Bruno; Guidetti, Giulia; Kamita, Gen; Vignolini, Silvia (2017). 「磁石を用いたコレステリックセルロースナノ結晶フィルムの光子特性の制御」 . Advanced Materials . 29 (32) 1701469. Bibcode : 2017AdM....2901469F . doi : 10.1002/adma.201701469 . ISSN 1521-4095 . PMID 28635143. S2CID 205280234 .   
  25. ^ Frka-Petesic, Bruno; Kamita, Gen; Guidetti, Giulia; Vignolini, Silvia (2019年4月17日). 「乾燥時に停止した懸濁液の歪みによって説明されるセルロースナノ結晶フィルムの角度光学応答」 . Physical Review Materials . 3 (4) 045601. Bibcode : 2019PhRvM...3d5601F . doi : 10.1103/PhysRevMaterials.3.045601 . PMC 7116400. PMID 33225202 .  
  26. ^ Parton, Thomas G.; Parker, Richard M.; van de Kerkhof, Gea T.; Narkevicius, Aurimas; Haataja, Johannes S.; Frka-Petesic, Bruno; Vignolini, Silvia (2022年5月12日). 「セルロースナノ結晶のキラル自己組織化は結晶束によって駆動される」 . Nature Communications . 13 (1): 2657. doi : 10.1038/s41467-022-30226-6 . PMC 9098854. PMID 35550506 .  
  27. ^ 「光合成のための光管理 | バイオインスパイアードフォトニクス」ch.cam.ac.uk . 2021年11月17日閲覧。
  28. ^ Wangpraseurt, Daniel; You, Shangting; Azam, Farooq; Jacucci, Gianni; Gaidarenko, Olga; Hildebrand, Mark; Kühl, Michael; Smith, Alison G.; Davey, Matthew P.; Smith, Alyssa; Deheyn, Dimitri D. (2020年4月9日). 「バイオニック3Dプリントサンゴ」 . Nature Communications . 11 (1): 1748. Bibcode : 2020NatCo..11.1748W . doi : 10.1038/ s41467-020-15486-4 . ISSN 2041-1723 . PMC 7145811. PMID 32273516 .   
  29. ^ 「ケンブリッジ大学の研究者が欧州研究会議の資金を獲得」ケンブリッジ大学。 2020年12月9日。 2021年11月17日閲覧。
  30. ^アレクサンダー・フィネモア;ペドロ・クーニャ。タマリン・シーン。シルビア・ヴィニョリーニ;ステファン・グルディン;ミシェル・オーエン;ウルリッヒ・シュタイナー (2012 年 7 月 24 日)。 「人工真珠層の生体模倣層ごとの集合体」。ネイチャーコミュニケーションズ。3 : 966。Bibcode : 2012NatCo...3..966F。土井: 10.1038/NCOMMS1970。ISSN 2041-1723。PMID 22828626。ウィキデータQ46290231。   
  31. ^シルビア・ヴィニョリーニ;ナタリヤ・ユファ。ペドロ・S・クーニャ。他。 (2011 年 10 月 24 日)。 「自己組織化によって作られる3次元光学メタマテリアル」。先端材料。24 (10)：OP23-7。土井: 10.1002/ADMA.201103610。ISSN 0935-9648。PMID 22021112。ウィキデータQ60229339。   
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