检测危险

记忆棒大小的可穿戴设备能保护人们免受空气中毒素和其他吸入危害的伤害吗? 克里斯托弗Muratore，副教授 化学与材料工程 俄亥俄研究学者捐赠讲座教授, 领导一个研究团队开发低成本可穿戴传感器.

“og体育首页最初开始研究这项技术，为密闭空间的工人检测有害蒸汽, 航空航天工业中常见的场景是什么, 但这项技术适用于任何关心空气质量的人, 这是继东巴勒斯坦事件后最近备受关注的话题,”穆拉托说.

整个项目, og体育官网的学生在Muratore的实验室工作，也在空军研究实验室工作，作为UD和AFRL教育合作伙伴关系的一部分. 该团队于2014年开始工作，开发了一种用超薄半导体材料大规模生产电子设备的工艺，当只有几个危险分子附着在其表面时，导电率就会发生可测量的变化.

学生们开发了这种设备的早期版本, 它们的大小和记忆棒差不多，可以夹在穿着者的衣服上. 最初，他们每周可以在实验室制造大约10个设备. 在附近的美国空军研究实验室材料局的支持下, 该团队开发了一种大规模生产工艺，每天可常规生产100万台设备. 大量生产的传感器是通过卷对卷工艺在柔性玻璃基板上和薄涂层(5个分子层或更少)半导体材料作为传感器传感器. 在这个过程中，高速扫描激光被用来绘制电路图案.

在大流行开始的时候, Muratore的团队意识到，修改这些设备来检测疾病是很简单的, 像病毒一样. 结果是, 该集团已与AFRL和一家医疗诊断公司合作开发该平台.

Muratore认为这些传感器在未来可以做更多的事情. “og体育首页开发了一种超灵敏的检测平台，除了监测工业环境和医疗诊断外，还可用于各种应用. og体育首页还希望解决农业作物损害的早期检测以及食品生产和分销中的质量控制方面的挑战,他说.

现在, 在俄亥俄州工人补偿局的赞助下，该团队正在准备在实际工业环境中演示的检测有害蒸汽的设备. 这些设备将与带有1的设备正面交锋,生产成本提高了000倍, 体积大10到100倍, 减少可及性，使其使用对工人来说不方便和干扰. Muratore还相信，他的团队的设备在灵敏度和检测限方面将优于市售产品.

“这非常令人兴奋, 真的是我职业生涯的亮点,”穆拉托说, "将新材料和新工艺开发成产品，以应对空气质量方面的重要全球挑战，并利用新技术减少未来大流行病的影响.”

幸存的“幸存者”

幸存者 在这款颇受欢迎的电视游戏中，选手们在关键时刻会根据种族和性别将某些人赶出小岛, 根据一项由 艾琳·奥玛拉·昆兹，副教授 心理学.

参赛选手有女性，也有黑人, 原住民和有色人种更有可能首先被投票赶出部落, 也不太可能进入游戏中被称为“合并”的个人竞争阶段,Kunz和她的合著者发现.

“这种环境可能是为电视节目而设计的，但参赛者可以 幸存者 都在竞争真正的100万美元奖金，投票取决于他们，”昆兹说. “这很强大，因为能够研究实际行为，让og体育首页深入了解人们在现实环境中做出的决定.这项研究被接受发表在 心理科学，在40个赛季中考察了731名选手.

昆兹说，她和她的合著者没有发现关于谁进入决赛的种族和性别歧视的证据, 但他们确实发现，男性比女性更有可能获胜.

尽管哥伦比亚广播公司 2020年承诺 真人秀中至少有一半的选手是黑人, 土著和有色人种, 昆兹说，她观察到的一些偏见一直延续到第41季甚至更久. 在最近的三个赛季, 前9个被淘汰的人中有7个是女性，5个是黑人, 土著和有色人种.

她说:“BIPOC选手占50%是一个开始。. ”,说, 你仍然有一个节目，一半的参赛者来自一个种族(白人)，另一半来自所有其他种族. 从组间的角度来看, 这仍然给白人选手带来了优势, 因为他们仍然是节目中最大的种族群体. 仅凭更大的代表性不太可能完全消除og体育首页在第1-40季中观察到的偏见.”

“结账慈善”会增加焦虑

与人们普遍认为的购物者在收银台捐款感觉良好相反, 最近的一项研究发现，这种慈善活动有一个不利的一面:要求顾客在付钱时支持一项事业会加剧他们的焦虑.

李娜英，副教授 市场营销 还有亚当·海普沃斯, 俄亥俄大学市场营销助理教授, 以及合著者亚历克斯·扎布拉, 他是田纳西大学市场营销学教授，研究了顾客对收银员或自动收银台提出的捐款要求的反应.

该团队采访了60名购物者, 让他们描述当他们被要求捐款时的感受，同时根据他们对那次互动的回忆在不同的零售商处结账. 这些顾客使用的词汇中约有40%表达了与焦虑相关的负面情绪, 比如"有压力的",“烦恼”和“担心被评判”.另有7%的词语表达了其他负面情绪，包括“内疚”或“不好”.其余的则是中性的，比如“无所谓”.”

在这些访谈中，只有20%的参与者用来描述他们的感受的词是积极的, 比如“很好”或者“富有同情心”.”

研究人员还进行了一系列在线实验. 970名参与者被要求想象自己正在购物, 要么在快餐店，要么在杂货店. 一半的人还被要求在结账时描绘被要求向慈善机构捐款的画面.

“结果与采访的结果一致，”李说. “参与慈善募捐的参与者比那些只专注于购物的参与者更焦虑.”

证据还表明，当客户同意捐赠时，这种焦虑可以缓解, 但只有在收银员发出请求时才行, 而不是由电脑或自助结账机自动提出的要求.

零售商和餐馆可能希望顾客能因为他们参与慈善活动而对他们有更积极的看法, 有一些证据可以证明这一点.

但这项研究表明，对许多购物者来说，结果可能恰恰相反. 出于这个原因, 零售商和餐馆在决定参与这些活动之前可能需要权衡风险.

“特别是, 他们可能希望避免让购物者在自助结账亭参加慈善活动——在那里机器会提出要求, 而不是人类,李说.

这项研究并没有探究为什么收银台慈善会降低零售商的受欢迎程度. 要求购物者在别人面前捐款可能会让他们感到有压力. 或者，他们可能只是不想花钱，当收银员问他们时，他们感到很恼火. 该研究小组也没有评估客户是否知道企业不允许将客户捐赠的美元作为税收减免.

本文改编自 最初出现在 谈话.

Erik Isakson/Tetra images via Getty images

在卢尔德疗伤

2022年夏天， 莉斯Hutter，副教授 英语，研究了圣所 og体育首页的卢尔德夫人 在法国她自己的避难所——巴黎大学的阅览室里 玛丽安的图书馆.

在她任职期间 玛丽安图书馆常驻学者奖学金, 赫特检查了玛丽安图书馆收藏的与卢尔德有关的文物, 法国的玛丽安神社，纪念1858年圣母玛利亚向伯纳黛特·苏比罗斯显灵，并在那里发现了水的治疗功效.

Hutter被吸引到Lourdes作为一个历史和当代的避难所，因为它以疾病和残疾的身体为中心，不仅是治疗和精神上的，而且是医疗和仪式化的.

让材料产生问题来指导她的研究, 赫特探索了这些藏品, 其中包括小册子, 明信片, 照片和案例研究. “虽然我知道我对病人和医疗保健提供者之间的沟通以及不同类型的健康信息传播的方式等话题感兴趣, 我并没有期望这个系列会包含什么,她说.

在查看藏物的时候, 赫特注意到在卢尔德对疾病和残疾的描述中存在着紧张或矛盾.

“有科学的和精神的, 个人与集体, 真实与象征, 身体和情感, 自然而现实, 仪式性的等等,赫特说. “在我看来，探索这些紧张关系是值得的，因为这是一种与亲密关系搏斗和了解更多的方式, 复杂的, 在卢尔德这样的治疗场所生病或残疾的动态体验.”

考虑到这些矛盾，Hutter发现了疾病如何表现的两个模型. 首先，生物医学模式更注重临床和物理方面. 该模型在患者图表、x光和实验室测试结果等人工制品中被发现. 这些文件被用来验证治愈和治疗，并确定他们是否是奇迹.

这个生物医学模型关注的是一个患病或生病的身体正在恢复. 虽然欲望本身并不是坏事, 这种模式的一个后果是对残疾人的污名化和孤立. 也, 环境条件对这些个体造成了限制, 潜在的进一步排斥.

照片展示了卢尔德的环境是如何构建的，以适应需要坐在轮椅或担架上的残疾人或疾病患者. 照片中有许多志愿者在帮助那些需要帮助的人. 拥有一个培养相互依存和支持所有人参与的环境突出了第二种模式- -社会模式.

“因为这些人可以像其他身体健全的游客一样体验卢尔德的所有便利设施, 这种疾病或残疾没有被污名化,赫特说. 在这种情况下, 这些人不是病人, 而是一个朝圣者, 一个旅游, 一个访客或者任何他们认为自己的角色.”

把两个模型放在一起看，Hutter专注于治疗. 根据文化地理学家威尔伯特·盖斯勒(Wilbert Gesler)的说法，治疗是一种社会活动. 人们在不同社会角色中的互动是卢尔德治疗和精神景观的一部分.

“大多数游客不会体验到物理治疗, 但他们的治愈经历仍然有意义，而且往往是革命性的,赫特说.

卢尔德有意培养的社会经验证明了哈特提供的“一种思考给予和接受关怀是如何关系的模型”, 需要有意培养的公共活动, 肯定和维持.”

预防食源性疾病

每个人——有意或无意地——每天都会吃下数百万到数十亿的活微生物. 大多数是完全无害的，但有些会导致人类严重疾病.

伊冯太阳，副教授 微生物学，研究食源性病原体，包括 单核细胞增多性李斯特氏菌.

"李斯特菌 找到了不加区分地进入og体育首页食物的方法吗. 而熟食和奶制品，比如冷盘, 奶酪, 牛奶和鸡蛋经常是引起李斯特菌病(李斯特菌引起的感染的总称)的罪魁祸首，新鲜蔬菜和水果也有牵连,孙解释道. 近年来, 包装沙拉也曾引发疫情, 冰淇淋, 煮鸡和蘑菇."

李斯特菌 能生活在任何种植、包装、储存、运输、准备或供应食物的地方吗. 它在适应和生存各种环境方面非常多才多艺. 例如，它可以在24华氏度(-4摄氏度)的低温下生长.4摄氏度)——比一般冰箱的温度还要低. 除了, 它有一个生物膜结构, 或涂层, 这可以防止消毒剂轻易杀死它.

“然而，为了引起感染， 李斯特菌 需要到达og体育首页的肠道，”孙说. “og体育首页的身体善于发现并摧毁入侵的病原体."

某人是否生病 李斯特菌 严重程度取决于人自身的免疫系统和细菌本身的变异.

“那些免疫系统受损或因药物或怀孕导致免疫系统暂时减弱的人更容易受到严重感染,孙说. 此外，不同的菌株 李斯特菌 或多或少有害."

侵入性的 李斯特菌 能引起住院率超过90%的感染吗, 病死率可达30%. 其他菌株可能仅仅表现为轻微的腹泻或呕吐，不需要治疗就会消失——或者根本不会引起明显的症状.

研究人员正在研究如何分辨这些问题 李斯特菌 菌株分离, 区分危害较小的和特别危险的, 或hypervirulent. 能够准确识别它们可以帮助政策制定者评估风险，并做出经济上可行的决策，以改善食品安全.

Sun正在与og体育官网的同事合作，开发一种使用纳米材料检测食源性病原体的敏感而准确的方法. 这项技术可以使检测简单和负担得起, 在食物中毒爆发前及早发现病原体.

作为进一步调查的一部分, 为了更好地理解环境因素是如何影响环境的，孙教授正在与一个庞大的本科生团队合作, 比如食品添加剂或含氧量, 可以用来妥协的能力 李斯特菌 引起感染. 这一知识可能有助于保护脆弱和高危人群免受致命感染.

本文改编自 最初出现在 谈话.

理解特征是如何进化的

特质是如何形成和进化的? 托马斯•威廉姆斯，副教授 生物学他们将利用美国国家科学基金会(National Science Foundation)提供的100万美元资金来寻找答案.

补助金是四年, $1,036,507奖与研究合作者Mark Rebeiz分享-这是Williams在过去10年里获得的第三个也是最大的NSF奖. 下 以前的资金, 他开发了一种研究模型，利用果蝇腹部的颜色图案来研究DNA序列在生物体发育过程中开关基因的方式. 然后，他研究了进化是如何利用这些所谓的“基因开关”来发展生物多样性的.

威廉姆斯说:“通过回答问题，og体育首页在同一个模型中创造了许多新问题。. "So, og体育首页试图了解一种大约有13种基因的生物,000个基因, 哪100个或200个负责形成一个特征, 这些基因是如何知道在生命中的哪些细胞和什么时候是活跃的呢."

威廉姆斯将研究模型果蝇物种黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)的DNA，以发现和描述导致雄性果蝇腹部颜色模式变化的基因部分. 他还将研究两种研究较少的果蝇的DNA，这两种果蝇看起来不同，但基因相同. 他的目标是了解基因程序如何改变，使它们看起来不同.

“og体育首页在这里问的关于果蝇的所有问题，都必须用og体育首页自己的DNA语言说清楚，以确保在发育过程中，在正确的时间、正确的地方产生东西,威廉姆斯说. “当DNA序列发生变化时，它就会出错, og体育首页会遇到基因疾病或个体间的变异."

威廉姆斯是一位进化、发展或“进化-进化”生物学家. 他的研究源于上世纪80年代的一项发现，该发现发现，完全不同的生物具有相似的基因组, 这表明地球的生物多样性大部分不是来自新的基因, 但同样的基因却有不同的用途.

大约60%的果蝇基因可以在人类身上以类似的形式找到, 大约75%导致人类疾病的基因在苍蝇中都有对应的基因.

“og体育首页对果蝇基因的了解让og体育首页了解到这些基因如何在og体育首页的身体中发挥作用,他说.

自威廉姆斯2016年获得美国国家科学基金会(NSF)资助以来，基因研究的进展现在使编辑动物基因组成为可能, 使他能够移除和替换果蝇的DNA序列，以研究这些基因如何随着时间的推移影响它们的外观. 因为果蝇只需要10到15天就能繁殖出新一代, 威廉姆斯可以追踪每年多达24代的进化变化. 他说，从黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)身上提取DNA序列，并将其编辑到其他新兴模式物种中，被认为是一种安全的过程.

美国国家科学基金会的拨款将允许威廉姆斯支持三名研究生和八名本科生在他的研究实验室工作. 他还计划通过艺术与科学学院指导几名本科生进行基因实验 院长暑期奖学金项目.

除了, 他希望代顿地区的高中科学教师和社区大学生通过互联网参观他的实验室 特拉华大学辛克莱学院 以及与路易斯·斯托克斯少数族裔参与联盟的合作, 这是美国国家科学基金会资助的项目，旨在支持历史上在STEM领域代表性不足的学生.

当毫秒很重要

在远程手术或自动驾驶汽车中, 无线系统发送信息时，毫秒很重要, 接收并执行命令. 冯叶，副教授 电气与计算机工程该公司希望帮助提高5G及5G以上无线通信的速度，售价为166,520美元 国家科学基金.

“如果只是流媒体视频或拨打Zoom电话, 任何低于200毫秒的数据传输都是可以接受的,叶说. “但假设在未来，5G或5G以上的网络将用于远程手术. 这个小针头不能等待200毫秒去做它被指示要做的事情."

或者在自动驾驶的情况下，这种延迟对车辆来说太长了，以至于无法避开障碍物. 一辆汽车可以在100毫秒内行驶大约12英尺，叶补充道.

“如果有一只奔跑的动物，自动驾驶汽车将没有时间改变路线，”他说. “这有很大的不同."

叶说, 目前的4G LTE通信有大约100毫秒的延迟, 最好的情况是25毫秒.

通过他在特拉华大学高级通信网络和安全实验室的研究, 他希望在未来的5G或5G以后的通信中，将整个过程缩短到5毫秒以内. 叶的团队专注于将通信过程的第一步从10毫秒缩短到1毫秒或更短.

提高速度的关键, 你们说, 微调是进行信息传递的人工智能吗.

“og体育首页正在努力加快信息的加载和卸载过程，”冯说. “或者这样想:以游泳运动员为例, og体育首页正在努力改进转弯技术, 不是游泳的技巧."

一名研究生将协助开发理论并运行计算机模拟. Ye希望通过申请NSF本科生研究经验资助来增加UD本科生.

“学生对og体育首页研究的价值是巨大的，”叶说. “他们将发挥重要作用."

防止暴力极端主义

og体育官网 人权中心 从美国获得352,109美元.S. 国土安全部将建立一个区域组织网络，以帮助防止俄亥俄州西南部及其他地区的国内暴力极端主义.

通过教育防止极端暴力的极端化, 俄亥俄州西南部网络建设和培训(PREVENTS-OH)项目将提高人们对导致激进主义和暴力的原因的认识, 创建一个教育活动，让学生批判性地思考媒体和网络上的信息, 在涉及国内暴力极端主义的敏感话题上，提高整个社区的公民参与度.

“og体育首页期待着与迈阿密河谷地区所有政治和社会派别和社区部门的俄亥俄州人合作. og体育首页真的相信人们希望看到分歧停止, 暴力的威胁消失了, 以及俄亥俄州人民的共同努力,” 雪莱Inglis他是og体育官网人权中心的执行主任. “这与争取和平和人类尊严有着历史联系, og体育首页认为俄亥俄州西南部可以成为整个州预防工作的前沿.

“og体育首页的第一步将是了解人们如何看待这些棘手的问题，以及他们想做些什么来解决这些问题. 人是防止国内暴力极端主义的解决办法."

og体育官网的教职员工 社会学, 哲学 而且 历史 研究极端主义和激进主义的人将为这个项目带来他们的专业知识.

“相互合作是og体育首页防止恐怖主义行为和有针对性暴力的最佳方式,国土安全部长亚历杭德罗. 美国国土安全部9月份发表的一份声明中说. “通过og体育首页今天宣布的拨款奖励, og体育首页正在为当地社区和组织——包括那些历来服务不足的社区和组织——提供所需的资源，使他们能够成为更有效的合作伙伴, 加强安全, 帮助美国人民在日常生活中感到安全."

3 d Crimefighting

多亏了美国政府两年30万美元的资助.S. 国土安全部的刑事调查和网络分析中心, UD的一名研究人员正在创造一种识别犯罪嫌疑人的更好方法.

“指纹, 都是3D的, 通常记录在2D照片中, 但这可能并不是最全面的情况,项目负责人说 帕巴纳吉他是og体育官网全息学与超材料实验室的主任，也是 电光学和光子学.

“自一个多世纪前在加尔各答首次出现以来，指纹科学几乎没有改变, 印度. og体育首页将捕捉3D指纹的全息图, 这将为识别罪犯开辟一个新的领域, 同时也是为了安全起见. 在不久的将来，3D有望成为指纹分析的新协议. 这就是为什么美国要采取行动.S. 国土安全部对这项工作很感兴趣."

Akhlesh Lakhtakia, 宾夕法尼亚州立大学工程科学和力学教授, 会在玻璃上留下指纹, wood 而且 plastic; age the fingerprints for each material in different environmental conditions; 而且 finally coat the fingerprints with a special film. 指纹将被邮寄到班纳吉的实验室，制作数字全息图, 可以在电脑上以3D的形式存储和重建.

“为什么要将指纹存储为2D对象? 当你的手指在一个表面上留下印记时，你留下的指纹就是一个3D对象. 这是一种脊谷结构，由油或脂肪组成的脊约为十分之一毫米高. 那么og体育首页为什么要抛弃第三维空间的潜力呢?拉克塔基亚说.

迈阿密河谷地区犯罪实验室将对宾夕法尼亚州立大学和og体育官网从全息图中提取的3D重建指纹的质量进行评级.

班纳吉拥有一项专利，出版了六本教科书，发表了150多篇期刊文章. 他是一个, 或出类拔萃的成员, 视的, formerly the Optical Society of America; SPIE, the 国际 Society for Optics 而且 Photonics; 而且 the Institute of Physics.

揭露被压抑的历史

她的作品被称赞为“及时而重要”，“具有开创性和启发性”，甚至“令人振奋”.“在她身上 新书, Shannen Dee Williams，副教授 历史，提供了美国第一个完整的黑人天主教修女历史.

“在我开始研究之前, 我唯一认识的黑人修女是玛丽·克拉伦斯修女——乌比·戈德堡在《og体育官网》系列电影中扮演的虚构角色,威廉姆斯说.

“在13年的时间里, 我发现了美国真正的姐妹法案的历史:一代又一代非裔美国妇女和女孩如何与种族歧视和排斥作斗争，成为罗马天主教会献身于上帝的女性并担任神职的故事,她说. “这段历史在很大程度上被压制，在太多情况下被故意抹去. 我的书表明，美国天主教黑人修女的历史无疑很重要, 这一直很重要."

威廉姆斯的工作引起了全国的关注，包括一位 美联社的专题报道. 美联社指出，威廉姆斯研究的历史包括“经常被上级劝阻或阻止参与民权斗争的修女”.

“可是他们中的一个, 玛丽·安东娜·埃博修女, 在塞尔玛游行队伍的第一线, 阿拉巴马州, 1965年，为了支持黑人投票权，并抗议“血腥星期天”的暴力事件，当时白人州警残忍地驱散了和平的黑人示威者,文章写道. 美联社的一张埃博和其他修女在3月10日游行的照片，也就是血腥星期天的三天后，登上了许多报纸的头版.

在塞尔玛事件发生前的20年里，埃博多次面临打破种族障碍的斗争. 由于种族原因，她一度被天主教护士学校拒之门外, 后来，她加入了白人领导的修女会，忍受了种族隔离政策. 威廉姆斯说，路易斯在1946年."

颠覆性的习惯:黑人天主教修女在长期的非裔美国人自由斗争 现在已经发售了. 这本书收到了 星级评论来自 《og体育首页》.

预测流行病

流行病在中西部农村的传播方式与在大城市的传播方式不同. 戴顿大学的研究员 萨勃拉曼尼亚Ramakrishnan 会用231,185美元的 65万美元国家科学基金会资助 开发更好的模型来预测当地和区域的传播，而不是一刀切的国家方法.

“为整个国家尝试一种模式可能太过雄心勃勃, 任何一个国家,罗摩克里希南说, 大学副教授 机械与航空航天工程. “这并不像为万有引力定律构建一个通用模型, 这适用于宇宙万物吗. 流行病的动态因地点而异, 因此，创建特定于所讨论动态的模型是非常重要的.

“现有预测模型的局限性，在美国COVID-19爆发期间很明显.S.，强调了这一领域新知识的必要性. 正如og体育首页看到的, 为了尽早应对COVID-19，一切都处于战争状态, 然而og体育首页还没有准备好, 或者至少og体育首页可以更好地掌握基础知识."

Ramakrishnan, 项目领导, 将与辛辛那提大学机械工程教授马尼什·库马尔合作, 和雪莱·埃利希, 他是辛辛那提儿童医院医疗中心的医生和流行病学家. 他们将重点关注人类行为和疾病传播的不确定性如何推动流行病以及预测的挑战, 考虑到获得可靠早期数据的局限性. 即使在局部地区, 他们希望建立一套模型，从短期和中期的最佳情况到最坏情况.

“你不完全确定应该在多大程度上相信早期数据. 从地面上发生的感染传播到公共卫生系统收集数据之间，总是存在不可避免的时间差,Ramakrishnan说. “因此，og体育首页还需要创建足够灵活的模型，以便尽可能接近实时地与数据进行交互和学习."

这样做将使地方和区域公共卫生官员能够适当地规定保持身体距离和戴口罩等早期干预措施, 罗摩克里希南说.

为了获得拨款, 该小组利用俄亥俄州和汉密尔顿县的COVID-19传播数据证明了这一概念, 俄亥俄州, 2020年4月. 他们发现，他们的初步模型适用于州数据，甚至适用于县数据, Ramakrishnan说，这“强化了这样一种观点，即这些模型可能对较小的地理区域更有效?, 这又是一件非常重要的事情."

两名特拉华大学研究生将协助这项研究, 在团队的指导下运行模型和模拟并进行数学分析. 他们也有机会在发表研究结果的文章中被列为作者. Ramakrishnan希望通过申请国家科学基金会本科生研究经验资助来增加本科生.

“如果没有学生研究人员的贡献，研究进展将会慢得多，也不那么令人兴奋,Ramakrishnan说. “学术研究在激励和训练学生的机会上蓬勃发展. 这是og体育首页工作的基本部分."

计算机科学教育的新方法

计算机操作系统继续迅速发展，以满足强大的计算机的需要, 智能手机和联网设备, 但大学课程并不总是跟上步伐.

299美元,308项国家科学基金资助, og体育官网的两名研究人员设计了操作系统课程的新方法，让学生积极学习. 他们的模型已经做出来了 公开的 免费提供给世界各地机构的计算机科学和工程学士学位课程.

“国家科学基金会给og体育首页这笔资金不仅仅是为了在特拉华大学设计一个新课程，”他说 里奥Perugini，教授 计算机科学. “他们真的希望og体育首页建立一个全国性的模式，可以在其他大学推广和复制."

这门课程, 操作系统, 由Perugini, 该项目的首席研究员, 大卫赖特他是学术技术和课程创新主任. 他们与莱特州立大学计算机科学教授John C. 加拉格尔和教育学教授苏珊娜·弗兰科现在都退休了.

“无论学生选择什么样的职业道路, 他们需要将此作为成功的基础课程,赖特解释道。. “操作系统课程为学生学习高级计算机科学课程(如人工智能)做准备, 机器人技术与网络安全."

这门课程不仅涉及桌面系统，还包括移动设备和“物联网”——通过无线网络连接和交换数据的运动传感器和健康监测器等设备. 新课程更好地将课堂教学与毕业生工作所需的技能和知识结合起来.

与教师合作, 佩鲁吉尼和赖特在六个学期里开发了30多个主动学习实验室，有180名学生. 这些实验室被编译成300页的在线手册，可以整体使用，也可以作为单独的组件使用.

在计算机科学领域, 事情发展得太快了，制定演讲计划真的很耗时, 项目计划和实验室计划,佩鲁吉尼说. “与og体育首页交谈的教师发现，实验室手册的即插即用主题以及他们如何在教学活动中使用它具有重大价值, 主要是因为这个刚准备好."

除了在线手册, 美国国家科学基金会的资助产生了大约12个期刊, 会议论文和摘要出版物, 其中包括许多与本科生并列的合著者, 以及各种会议演示和教程.

佩鲁吉尼说，这笔赠款还帮助该大学建立了网络安全和数据情报中心, 并支持它的情况 被指定为国家网络防御学术卓越中心 美国国家安全局和美国国家安全局的联合调查.S. 国土安全部.

解决水污染问题

肯尼亚Crosson，副教授 土木与环境工程她将解决全球水污染问题作为自己的使命. 与 先进的 & 创新多功能材料 (AIMM)，她的目标是让白银成为改善清洁水获取的黄金标准.

“og体育首页正在研究一种由碳和银制成的材料，它可以对未经净化的水起到抗菌和抗病毒的作用,克罗森说. “这种材料还能过滤云层, 哪一种可以减少未经过滤的额外有害颗粒, 自然水源，甚至是以前用过的水."

Crosson is working with AIMM founder Luis Estevez; Lisa Brown, a og体育官网研究所 research biologist working as an independent contractor with AIMM; a University of Dayton 研究生 student; 而且 two research assistants to identify the material's filtration abilities 而且 its applications.

到目前为止, 克罗森说，这种材料在许多试验中效果良好，可以过滤杂质，杀死或灭活病毒和细菌，同时不影响水的味道. 除了它的水处理性能, 早期迹象表明，这种材料可以在商业和个人应用中长期使用, 节省时间和金钱. 最终的目标是创造一种简单实惠的解决方案，可与通常需要电力的大型水处理解决方案相媲美.

对水过滤创新方法的需求是巨大的，而且还在增长. 根据联合国儿童基金会, 到2025年，世界上一半的人口可能会生活在面临水资源短缺的地区.

“这一研究领域的最高优先事项是保护人类健康和环境,克罗森说. “如果og体育首页能采取og体育首页正在做的事情，并改进这些治疗方法，使它们更环保, 这些就是现在推动结果的因素. og体育首页正在以可持续的方式实现在保护人类健康和获得清洁水方面的目标."

改善儿童心理健康

童年苦难和精神障碍之间的生物学联系是什么? 为了找到答案， 露西Allbaugh，副教授 心理学, 一组学生与麦克莱恩医院的研究人员合作, 哈佛的附属机构, 和代顿儿童医院 代顿儿童项目.

该项目将招收最多1人,在一个项目中，000个家庭了解创伤是如何代代相传的，以及可以做些什么来改善儿童的心理健康.

“表观遗传学是对调节og体育首页基因组功能的可逆生物机制的研究, 或者是大脑的使用手册,奥尔博说. “研究表明，有毒压力和贫困等因素会改变这些表观遗传标记，并随着时间的推移导致精神和身体障碍的发展."

最终, 研究人员的目标是在儿童出现心理健康问题之前找出帮助治疗的标志物. 这将有助于在精神卫生病例中提供更早和更有效的干预措施.

“这是精神病学研究中最令人兴奋和开创性的工作之一,博士说. 斯科特·L. 劳奇，麦克莱恩的总裁兼首席精神科医生.

奥尔博的研究是由一个问题驱动的，即在与世代创伤和精神健康障碍相关的问题上，是什么让人们处于风险与弹性的轨道上.

“经历压力和创伤会使人们面临心理和身体健康问题的风险, 但og体育首页也知道，大多数经历这些与创伤相关的压力源的人不会经历这些类型的影响,奥尔博说. “事实上, 很多人都有适应力, 这意味着他们可以在创伤后恢复到健康的状态."

了解是什么帮助了这些有弹性的人，对于那些有PTSD风险的人制定干预措施至关重要, 其他精神健康问题和与创伤相关的疾病.

“我想专注于识别那些最需要干预或服务的人，观察生物标记是一种方法,奥尔博说.

冷冻青蛙——拯救生命

低温冷冻人——并让他们起死回生——仍然是科幻小说的领域. 然而, 一种具有非凡生存能力的青蛙可能是延长人类器官移植保质期的关键.

假虎刺属奎恩，教授 生物学, 杰里米Erb，副教授 化学, 正在研究Cope的灰色树蛙，以了解耐冻性，并确定这一过程是否可以复制到组织或器官移植等生物医学应用中.

“现在, og体育首页可以为移植器官保存几个小时, 让医生和移植病人临时待命, 为运输和手术留了一点时间,克兰说. “但如果og体育首页能复制这些青蛙使用的过程, og体育首页或许可以冷冻器官，并将它们保存很长一段时间，直到需要的时候."

克兰说，低温保存的关键是防止体内结冰对细胞造成损害. 随着冷血动物周围温度的下降, 体内的水开始结冰, 形成锯齿状的冰晶，可能会破坏周围细胞的关键成分. 但这不会发生在这些青蛙身上. 它们有一种在体内移动水分的方法，使它们能够在低于32华氏度的温度下生存——冷冻.

“作为冷冻过程的一部分，它们体内65%的水分变成了冰. 他们停止呼吸. 心脏停止跳动. 他们看起来死了。”克兰解释道. “然后在解冻的几个小时内，它们就会四处走动，吃东西，甚至可以交配. 这是一个不可思议的壮举."

树蛙在一段时间的冷适应期间为冰冻做准备，这导致甘油的产生和动员. 这种冷冻保护剂可以防止尖锐的冰晶破坏细胞膜，并提供稳定性, 确保细胞既不会像泄气的气球一样崩溃，也不会像装满水的气球一样在冷冻和解冻过程中破裂. 最近的数据表明，冷驯化可以通过诱导细胞质膜的生化和生物物理改变来提高细胞的耐寒性和冷冻后的生存能力.

“og体育首页可以利用og体育首页目前化学部门的仪器阵列来监测生物化学和膜成分的这些变化, 最显著的是通过核磁共振波谱学,埃尔布解释道. “一旦og体育首页收集到更多的数据, og体育首页希望能够利用这些测量来了解足够的耐冻性，并将其复制到生物医学应用中. 想到这项研究的发展方向是非常令人兴奋的."

帮助患有长冠状病毒的孩子

感染COVID-19的儿童通常恢复得很快，返回学校后不需要特殊支持. 然而, 一些感染这种疾病的人会出现持续的症状和病毒后并发症. 这些并发症包括疲劳, 呼吸急促（气促）, 脑雾, 味觉和嗅觉的变化, 和头痛. 这种病毒后综合征被称为长时间COVID-19, 在医学界通常被称为“长冠”.

经历长时间COVID的儿童将需要学校的支持. 有些症状，比如疲劳, 脑雾和记忆障碍——类似于脑震荡后的经历. 而是因为这些症状很难识别或追踪, 老师很难知道如何提供帮助.

苏珊戴维斯，教授 学校心理学, 朱莉Walsh-Messinger，副教授 心理学, 他们认为，学校用来支持脑震荡学生的策略也可能有助于那些COVID-19症状持续的学生.

学校住宿长COVID

在检测呈阴性并被清除返校后继续出现症状的学生应将持续存在的问题通知学校. 即使孩子没有被正式诊断为长冠病毒, 逐渐回到学校和活动, 还有学术和环境方面的调整, 能否在康复期间支持孩子.

戴维斯和沃什-梅辛格建议父母, 老师和医生共同努力支持孩子的康复.

戴维斯说:“这就是所谓的协作护理. “如果学校的专业人员，比如学校护士，这是有帮助的, 咨询师或心理学家——充当中心沟通者. 这包括与老师共享住宿, 与医生交谈(签署同意书)，并将进展情况反馈给家人."

在一起, 这些协作护理团队可以为受影响的学生建立临时住所, 如:

1. 允许灵活的出勤安排和休息，以减少疲劳.
2. 减少体力活动，尽量减少暴露在过度刺激的环境中，以防止疲劳和头痛.
3. 修改工作负载. 这可能包括, 例如, 删除高风险项目和不必要的工作, 提供替代作业，允许学生免课而不受处罚. 根据调整后的工作来评分，这样孩子就不会因为记忆问题而受到惩罚.
4. 提供额外的时间来完成作业和测试，这样有脑雾的孩子就可以处理信息.
5. 为学生制定情感支持计划，以防止焦虑和抑郁. 这可能包括在孩子感到不知所措时，在学校找一个成年人交谈, 或者为学生提供一个支持小组，讨论他们的经历和康复.
6. 鼓励学生探索非体力的、不需要认知的课外活动.

研究人员还建议学校对长冠状病毒的学生进行前期调整，并随着学生的康复逐渐取消这些调整. 每个学生的症状、恢复速度和轨迹都会有所不同. 因此, 逐步和有监控的恢复活动对于确保学生参与更多活动时症状不会恶化很重要. 如果症状确实恶化，就应该恢复住宿.

“关于COVID-19的长期影响和长COVID患者的预后，og体育首页还有很多要了解,沃尔什-梅辛格说. “这些指导方针是基于目前已知的情况，应被视为初步的. 随着COVID发病率和治疗方法的发展, 这对父母来说很重要, 教育工作者和医疗提供者继续相互讨论持续的症状和有效的治疗方法."

这篇文章改编自一篇原载于 谈话.

北极的藻类

海冰被认为会阻挡阳光，并限制生活在冰下的微小海洋植物的生长, 但在2012年，科学家们在楚科奇海三英尺厚的冰层下发现了大规模的浮游植物繁殖, 阿拉斯加北部. 意想不到的绽放, 在冰层下延伸了62英里, 是由阳光透过冰面融化的水潭提供燃料的吗.

美国国家科学基金会授予两名UD研究人员和马里兰大学的一名同事三年的奖励, $201,655拨款用于模拟北极海冰的关键变化，以探测和预测北冰洋大型藻类繁殖的生长和运动, 与该地区气候变暖有关. 这个跨学科项目结合了人工智能、理论物理学和生物学.

“过去, 北极冰层下的藻类不会大量繁殖或产生太多能量，因为有一个很好的平衡,” 伊凡Sudakow，副教授 物理 以及该项目的首席研究员. “但一旦北极开始如此迅速地融化，藻类就会通过这些融化池吸收太阳能, 它增加了冰融化的过程, 导致og体育首页的气候系统达到临界点."

Sudakow和联合首席研究员 Vijayan Asari，该中心主任 视觉实验室他们正在开发机器学习工具来分析北极海冰数据. 苏达科夫将利用这些数据建立新的模型来描述浮游生物的动态，并验证关于融化池转换引发冰下藻类大量繁殖的假设.

nsf资助的项目建立在 Sudakow过去的工作他开发了一个模型，以更好地预测气候变化对北极海冰的影响. 这一发现发表在 新物理学杂志，也得到了重视 科学美国人, 物理世界, Eos 而且 《og体育首页》杂志.

发明于1920年, 伊辛模型展示了自然系统如何以相关方式表现, 比如显示固体之间的相变, 物质的液态和气态. Sudakow, 谁擅长物理和生命系统的数学建模, 将与一名本科生研究员合作开发新的基于ising的模型来模拟浮游生物动力学的变化.

“像微分方程这样的标准数学方法在这里并没有真正的帮助, 因为它们需要很多参数, 大量的数据, 需要数值求解,苏达科夫说. “og体育首页将使用统计力学, 这一物理学分支的方法, 找到一种简单的方法来模拟藻类繁殖这种关键现象."

缺乏关于冰下浮游植物的专家注释数据是一个问题, 说Asari，教授 电气与计算机工程. 使用半自动化算法, 视觉实验室的研究人员通过分析来自卫星和飞机的航空图像，并标记熔体池的位置，来创建合成数据. 然后，他们用标记的数据重新运行程序，以精确地检测和预测这些感兴趣的区域, 根据他们当前的运动特征.

“你将能够探测和识别池塘及其生长, 并预测浮游植物的生长和运动动态,Asari说. “这将为机构和当局提供大量信息，以做出适当的决定，阻止藻类的形成和增厚."

Sudakow说，该项目的目标是了解浮游植物之间的相互作用, 海冰, 融化池塘和全球气候系统，以确定与浮游植物爆发有关的气候系统中可能的引爆点.

“生态系统和气候系统之间联系的一些小变化实际上导致了气候系统状态的大变化,苏达科夫说.

不断进化的天气和人类

利用化石证据和现代水同位素测量， Zelalem Bedaso ——以及来自美国的同事.S., 埃塞俄比亚和荷兰正在研究早期人类生存和繁荣的气候和环境.

三年拨款156,776美元^* 来自国家科学基金会, 贝达索正在分析200个,东非的季节性降雨变化，以了解极端天气对早期人类及其赖以生存的生态系统的影响. 研究数据也可以表明这是多么敏感, 水资源有限地区将对当前和未来的气候变化作出反应.

“og体育首页对过去500万年东非古环境的理解是一个转变, 森林环境转变为更大的草原——气候从更潮湿转变为干燥,贝达索说，副教授 地质. “这就是早期人类进化的实际阶段, 因为气候, 环境资源变化, 这迫使早期人类适应一种不同的生活方式, 迁徙或灭绝."

贝达索的项目旨在建立季节性天气模式变化的精细分辨率时间尺度, 比如某一年的湿润期和干燥期. 研究人员希望将这些变化与人类进化中的重要节点联系起来, 与自然资源和淡水的可用性有关.

“人类进化的关键时刻, 当他们走路的方式或大脑大小发生变化时, 实际上与不断变化的环境和气候非常吻合,贝达索说. “因此，气候的重大变化与这些重要的进化里程碑相吻合. 这让og体育首页思考, 也许人类进化是因为气候, 环境和资源正在发生变化."

贝达索和联合首席研究员凯瑟琳·贝克, 来自纽约汉密尔顿学院, 将与亚的斯亚贝巴大学环境考古学家Alemseged Beldados合作研究埃塞俄比亚西南部的沉积记录, 解剖学上最古老的现代人遗骸是在哪里发现的. 他们将寻找甲壳类动物化石，也被称为种子虾.

在鉴定了不同种类的介形虫之后, 贝达索和他的学生将分析它们的同位素组成，以收集当时存在的环境和气候的信息. 除了, 他的研究同事杰伦·范德鲁比, 阿姆斯特丹自由大学地质和地球化学助理教授, 会分析沉积物和化石样本的化学成分吗.

贝达索和贝克在实验室指导代表性不足的学生方面有着良好的记录. 来自og体育官网的近30名本科生, 汉密尔顿学院和亚的斯亚贝巴大学将参与该研究项目. 每年夏天, 来自特拉华大学和汉密尔顿大学的一名学生将在埃塞俄比亚南部奥莫-图尔卡纳盆地的现场加入团队.

贝达索说:“这是一个文化交流、全球学习和团队合作的机会。. “og体育首页将在帐篷里住几个星期. og体育首页一起吃饭，一起工作. 除了学术，我认为学生们将学会如何在那种环境中生活."

*汉密尔顿学院获得132美元,318国家科学基金资助, 该项目的总资金达到289美元,094.

从实验室到天空

的 og体育官网研究所 空军研究实验室授予了一份价值8800万美元的合同，用于研究和开发, 评估和成熟空军自主能力. 合同的初始资金为1美元.800万年.

通过五年计划, 被称为“翱翔的水獭”,研究人员将支持空军通过成熟的自主技术(包括机器学习)来提高自主能力, 人工智能, 神经网络, 神经形态计算和数据开发-从实验室到现场使用.

这些技术——其中一些是模仿人类信息处理系统——允许自主系统收集信息, 处理信息，以便“理解”它正在收集的图像或数据, 然后利用这些信息来解决问题或执行行动来实现目标, 上述首席研究员 帕特里克Hytla他是UDRI公司的高级图像处理工程师 应用传感划分.

空军对自主系统的应用包括智能, surveillance 而且 reconnaissance; cybersecurity; 而且 comm而且 而且 control systems.

“空军越来越多地使用自主科学来解决与全球态势感知相关的复杂问题, 弹性信息共享和快速决策, UDRI的研究人员已经开发了与这些领域和翱翔水獭项目直接相关的专业知识,海特拉说. "Our expertise includes machine learning; neuromorphic computing; positioning, navigation 而且 timing; open system architectures; automated decision making; 而且 flight test planning, 执行和分析."

根据空军的说法, 该计划的范围将包括七个重点领域:自动驾驶开发和测试, 自主能力评估, 新颖的计算方法, 新的应用空间, 自治的开放系统架构, 自主技术集成和测试, 成熟的系统支持.

“UDRI将领导一个由在这些和互补领域具有专业知识的合作伙伴组成的团队, 以及对现实世界的需求如何告知和指导新型自主研发解决方案的开发具有深刻的认识，并具有最大的潜力过渡到运营使用."

结合昼夜视觉

手机, 汽车和许多其他设备都有单独的摄像头和传感器，用于昼夜视觉, 但og体育官网的研究人员开发了一种可以在白视和夜视应用程序之间切换的设备，这种需求可能会消失.

杜克大学光电研究生 Remona Heenkenda 在UD的指导下设计制作了滤光片 光电技术 教授 安德鲁Sarangan 而且 计算机工程 教授 圭吾Hirakawa说道. 《og体育首页》 光学表达 发表 研究人员的可调谐过滤器工作.

萨兰根和平川说，最终将取决于制造商将这些传感器和摄像头应用到他们的设备中, 但他们看到了减少智能手机和汽车上摄像头和传感器数量的一个有价值的实际应用, 哪一个可以降低成本，提高夜间安全性.

在光学滤光片Heenkenda开发, 一种被称为相变材料的新材料可以在白天和晚上之间切换相机. 据萨兰根介绍，这种光学滤光片可以通过非常小的热脉冲开关. 萨兰根补充说，在一些计算机芯片中，同样类型的材料也被用于存储数据.

“在晚上，og体育首页希望通过近红外光来让相机看得更清楚. 白天的时候, 近红外使颜色变得时髦, 所以og体育首页要把它从摄像头中屏蔽掉,平川说. “所以og体育首页只需要在白天过滤掉近红外. og体育首页的可切换滤镜使用相位变化来阻挡或传递近红外光到相机.“优化, 他补充说, 基于滤光片根据时钟或光线量识别夜晚是否会自动切换.

“汽车将成为车轮上的传感器. 它正朝着那个方向发展。. “如果你能利用技术来做两件事, 每1亿个零件就能省下5美分或10美分, 你可以节省1000万美元. 如果你能降低相机或设备的成本和冗余, 那么它可能非常, 很有帮助. 在汽车, 这是所有车都有的, 不仅仅是豪华车, 因为节省下来的钱让每个人都能买到."