美國卡內基梅隆大學 (CMU)博士申請攻略及PhD導師簡介

導師簡介

如果你想申請美國卡內(nei) 基梅隆大學 化學工程係博士，那今天這期文章解析可能對你有用！今天Mason學長為(wei) 大詳細解析卡內(nei) 基梅隆大學的Prof. Anna的研究領域和代表文章，同時，我們(men) 也推出了新的內(nei) 容“科研想法&開題立意”，為(wei) 同學們(men) 的科研規劃提供一些參考，並且會(hui) 對如何申請該導師提出實用的建議！方便大家進行套磁！後續我們(men) 也將陸續解析其他大學和專(zhuan) 業(ye) 的導師，歡迎大家關(guan) 注！

教授是卡內(nei) 基梅隆大學(Carnegie Mellon University)化學工程係的教授，同時擔任該校教務長職位。她還在機械工程係和物理係擁有榮譽任命。在2003年加入卡內(nei) 基梅隆大學之前，教授獲得了卡內(nei) 基梅隆大學的物理學學士學位，以及哈佛大學的工程科學碩士和博士學位(2000年獲得)。她曾在Solutia Inc.擔任高級研究工程師，隨後在哈佛大學完成了博士後研究。

教授在學術界獲得了諸多榮譽，包括2005年美國國家科學基金會(hui) (NSF)職業(ye) 生涯獎、2006年卡內(nei) 基梅隆大學工程學院George Tallman Ladd研究獎，以及2012年卡內(nei) 基科學獎新興(xing) 女性科學家類別的榮譽提名。

研究領域

教授的研究興(xing) 趣主要集中在以下幾個(ge) 領域：

• 多相微流體學(Multiphase Microfluidics)

• 界麵流變學(Interfacial Rheology)

• 微觀尺度傳輸現象(Microscale Transport Phenomena)

• 流體動力學(Fluid Dynamics)

• 界麵流動(Interfacial Flows)
• 界麵傳輸與力學(Interfacial Transport and Mechanics)

研究分析

1. "Development and characterization of a 'store and create' microfluidic device to determine the heterogeneous freezing properties of ice nucleating particles"

發表於(yu) 《Aerosol Science and Technology》(2020年)

這篇研究專(zhuan) 注於(yu) 開發和表征一種"儲(chu) 存和創建"微流體(ti) 裝置，用於(yu) 確定冰核微粒的異相凍結特性。這項工作對於(yu) 理解大氣冰核形成過程具有重要意義(yi) ，可應用於(yu) 氣候科學和大氣物理研究。教授及其團隊在此論文中展示了微流體(ti) 技術在環境科學中的創新應用。

2. "Inflammation product effects on dilatational mechanics can trigger the Laplace instability and acute respiratory distress syndrome"

發表於(yu) 《Soft Matter》(2020年)

這篇論文研究了炎症產(chan) 物對擴張力學的影響如何可能觸發拉普拉斯不穩定性和急性呼吸窘迫綜合征。研究團隊探討了流體(ti) 力學和生物醫學的交叉領域，揭示了肺表麵活性劑功能障礙與(yu) 急性肺部疾病之間的聯係。這一研究對於(yu) 理解呼吸係統疾病的物理機製提供了新的視角，為(wei) 臨(lin) 床治療提供了潛在的新思路。

3. "Mini-Bioreactors for the Study of Pneumococcal Cell-Cell Communication"

在2022年AIChE年會(hui) 上發表

該研究描述了使用微型生物反應器研究肺炎球菌細胞間通信的創新方法。教授及其團隊開發的微流體(ti) 技術為(wei) 研究細菌群體(ti) 行為(wei) 提供了新工具，這對於(yu) 理解病原體(ti) 感染機製和開發新型抗生素具有重要價(jia) 值。該研究展示了教授在微流體(ti) 技術應用於(yu) 生物醫學研究方麵的創新能力。

4. "Demonstrating Cell-Communication in Droplets to Target Novel Antimicrobials for Streptococcal Infection"

在2021年AIChE年會(hui) 上發表

這項研究展示了使用液滴微流體(ti) 技術研究鏈球菌感染的細胞通信機製，並探索靶向這些機製的新型抗菌策略。這一工作代表了教授在微流體(ti) 技術醫學應用方麵的持續創新，特別是在對抗細菌感染和抗生素耐藥性方麵的潛在貢獻。

5. "System, method, and apparatus relating to colloidosomes"

2022年獲得的美國專(zhuan) 利(US Patent 11,305,252)

展示了教授在膠體(ti) 體(ti) 係領域的創新成果。膠體(ti) 體(ti) 是由膠體(ti) 顆粒組成的中空微膠囊，具有廣泛的應用前景，包括藥物遞送、化妝品製劑和食品科技等。這項專(zhuan) 利反映了教授將基礎研究轉化為(wei) 實際應用的能力。

6. "Board 354: Project ELEVATE: Promoting Sustained & Equitable Change Among Black, Latinx, and Indigenous Engineering Faculty"

在2024年ASEE年度會(hui) 議上發表

這一研究項目旨在促進工程領域黑人、拉丁裔和原住民教師群體(ti) 的可持續和公平變革。盡管這不是教授傳(chuan) 統研究領域的工作，但顯示了她對工程教育公平性和多樣性的關(guan) 注，體(ti) 現了其在學術領域的社會(hui) 責任感。

項目分析

1. Project ELEVATE (Equity-focused Launch to Empower and Value AGEP Faculty to Thrive in Engineering)

這是教授參與(yu) 的一個(ge) 重要合作研究項目。該項目專(zhuan) 注於(yu) 提高少數族裔教師在工程領域的代表性和成功率，旨在創建一個(ge) 更加公平和包容的學術環境。項目通過一係列策略支持黑人、拉丁裔和原住民教師的職業(ye) 發展，包括指導、網絡建設和製度改革等措施。這一項目反映了教授在促進工程教育多樣性方麵的領導力。

2. 微流體(ti) 冰核研究項目

該項目開發了創新的微流體(ti) 技術來研究大氣顆粒物的冰核形成特性，對氣候科學和大氣物理研究具有重要貢獻。這一項目展示了教授在將微流體(ti) 技術應用於(yu) 環境科學中的創新能力。

3. 微流體(ti) 生物反應器項目

教授領導了一個(ge) 使用微流體(ti) 技術研究細菌細胞間通信的重要項目。該項目開發了微型生物反應器和液滴微流體(ti) 技術，為(wei) 研究肺炎球菌和鏈球菌等病原體(ti) 的感染機製提供了新工具。這一項目的研究成果可能對開發針對細菌感染的新型治療策略具有重大意義(yi) 。

研究想法

1. 智能響應型微流體(ti) 係統

設計能夠對環境刺激(如溫度、pH值或特定生物標誌物)做出響應的智能微流體(ti) 係統。這類係統可以與(yu) 先進的傳(chuan) 感技術和人工智能算法相結合，實現自動調節和優(you) 化，應用於(yu) 精準醫療、環境監測和化學合成等領域。具體(ti) 可研究：

• 基於刺激響應性聚合物的智能微流體閥門
• 集成光學傳感的自適應微流體平台
• 用於實時環境監測的自校準微流體傳感器

2. 微流體(ti) 技術與(yu) 抗菌藥物開發

基於(yu) 教授關(guan) 於(yu) 細菌通信的研究，開發針對細菌群體(ti) 感應(quorum sensing)機製的新型抗菌策略。通過微流體(ti) 高通量篩選平台，可以快速評估潛在抗菌化合物的效力和特異性，加速藥物發現過程。研究方向包括：

• 靶向細菌通信係統的抑製劑篩選微流體平台
• 模擬生物膜微環境的梯度微流體裝置
• 整合組學技術的抗生素敏感性測試係統

3. 多功能界麵材料

結合教授在界麵流變學和膠體(ti) 體(ti) 係領域的專(zhuan) 長，設計具有可控界麵特性的多功能材料。這類材料可以通過調節界麵力學性質實現特定功能，如增強穩定性、促進選擇性傳(chuan) 質或響應外部刺激。可行的研究項目包括：

• 自修複乳液界麵材料
• 具有選擇性滲透性的膠體膜
• 用於精準藥物遞送的刺激響應性微膠囊

4. 氣候相關(guan) 微粒的微流體(ti) 研究

擴展教授關(guan) 於(yu) 冰核顆粒的研究，開發用於(yu) 研究大氣氣溶膠和氣候變化關(guan) 係的微流體(ti) 平台。這類平台可以模擬大氣條件下的微粒行為(wei) ，為(wei) 氣候模型提供更精確的參數。具體(ti) 研究方向包括：

• 模擬大氣老化過程的微流體反應器
• 研究氣溶膠-雲相互作用的單顆粒分析係統
• 用於微粒吸濕性和雲凝結核活性評估的高通量裝置

申請建議

1. 學術背景強化

• 跨學科知識結構：教授的研究橫跨物理、化學工程和機械工程多個領域，申請者應當構建堅實的多學科知識基礎。重點掌握流體力學基本理論、界麵科學、傳輸現象和膠體科學等核心知識。
• 微流體學專業技能：深入學習微流體係統設計、微加工技術和微流體裝置表征方法。
• 實驗與數值模擬能力並重：培養實驗設計能力的同時，提升COMSOL Multiphysics等計算流體動力學軟件的應用能力。

2. 研究經曆規劃

• 針對性研究實習：積極尋求與微流體技術、界麵科學或生物醫學應用相關的研究經曆。
• 技術能力展示：掌握並在簡曆中突出顯示微流體芯片設計與製造、高速成像、界麵張力測量等與教授研究相關的技術能力。
• 跨界合作經驗：參與跨學科項目，尤其是涉及微流體技術在生物醫學、環境科學或材料科學中應用的研究。

3. 申請材料準備

• 研究計劃深度構建：研究計劃應體現對教授當前研究趨勢的深刻理解，避免僅僅概述她過去的工作。分析她最近的3-5篇論文(2020-2024年)，識別研究重點從傳統微流體向生物醫學和環境應用的轉變，並相應調整你的研究興趣。
• 技術路線具體化：提出具體而可行的技術路線，詳細說明你打算使用哪些方法和技術解決特定科學問題。例如，你可以提出結合微流體技術與熒光顯微技術研究細菌通信，或設計新型微流體裝置研究環境顆粒物的物理化學特性。

博士背景

Benzene,化學化工學院博士生，專(zhuan) 注於(yu) 有機合成化學和綠色化學研究。擅長運用計算化學和人工智能輔助設計方法，探索新型催化劑和環境友好型合成路徑。在研究光驅動CO2還原製備高附加值化學品方麵取得重要突破。曾獲國家獎學金和中國化學會(hui) 優(you) 秀青年化學家獎。研究成果發表於(yu) 《Journal of the American Chemical Society》和《Angewandte Chemie》等頂級期刊。