Silvia Vignolini

Silvia Vignolini
Född	Januari 1981 (42 år) Florens
Alma mater	Universitetet i Florens (PhD)
Utmärkelser	Gibson-Fawcett Award (2018)
Vetenskaplig karriär
Fält	Fotoniska strukturer i växter Metamaterial Fotoniska kristaller
institutioner	University of Cambridge University College London
Avhandling	Undervåglängdsundersökning och modifiering av komplexa fotoniska strukturer ( 2010)
Doktorand rådgivare	Diederik Wiersma
Hemsida	www .ch .cam .ac .uk /person /sv319

Silvia Vignolini (född 1981) är en italiensk fysiker som är professor i kemi och biomaterial vid Yusuf Hamied Department of Chemistry vid University of Cambridge . Hennes forskning undersöker naturliga fotonikstrukturer, självmontering av cellulosa och ljusutbredning genom komplexa strukturer. Hon tilldelades KINGFA Young Investigator Award av American Chemical Society och Gibson-Fawcett Award 2018.

tidigt liv och utbildning

Vignolini föddes i Italien och växte upp i Florens . Hon blev intresserad av fysik på gymnasiet och minns att hon läste A Brief History of Time som tonåring. Hon studerade materialfysik vid universitetet i Florens , som hon tog examen summa cum laude . Hon stannade kvar vid universitetet i Florens för sin doktorandforskning, där hon studerade fotoniska kristaller vid European Laboratory for Non-Linear Spectroscopy under ledning av Diederik Wiersma.

Forskning och karriär

Vignolinis forskningsintressen är fotoniska strukturer i växter, metamaterial och fotoniska kristaller . Efter att ha tagit examen från sin doktorsexamen flyttade hon till University of Cambridge , där hon arbetade i Ulrich Steiners laboratorium. Vignolini utsågs till lektor vid University College London (UCL) 2014, men återvände till University of Cambridge mindre än ett år senare. Vignolinis forskning undersöker strukturell färgning . färg som uppstår på grund av ljusets interaktion med strukturer i submikrometerskala i motsats till pigmentering . Strukturell färg kommer från flerskiktiga material och ytnivådiffraktionsgitter . Hennes tidiga arbete undersökte färgning i Pollia condensata , en typ av blommande växt som producerar stark iris . Iridescensen uppstår på grund av Bragg-reflektion från cellulosamikrofibriller . Dessa fibriller är staplade i en spiralliknande arkitektur och den totala tjockleken på flerskiktsstrukturen förändras över hela ytan av Pollia condensata- frukterna. Vignolini har också studerat det ljusa vita skalet hos Cyphochilus , vars fjäll är så tunna att de sprider ljus otroligt effektivt. Hon har visat att det är möjligt att justera färgen på självmonterade blocksampolymer- tunna filmer genom att ändra molekylstrukturen. Vignoli utvecklade tillverkningsteknikerna för att styra självmonteringen av den styva staven som cellulosananokristaller och hydroxipropylcellulosa . Nanokristaller av cellulosa antar en kolesterisk stackliknande struktur när nanokristaller av cellulosa med låga koncentrationer nedsänks i vatten och får torka. När vattnet börjar avdunsta ökar koncentrationen av cellulosa, vilket resulterar i bildandet av en kolesterisk lyotrop flytande kristallin fas. I denna fas upprepas den vridna konfigurationen över ett avstånd som kallas tonhöjden. Tonhöjden bestämmer färgen på ljus som reflekteras av cellulosananokristallerna (större tonhöjder reflekterar lägre energi, ljus med längre våglängd). Vignolini har visat att tillsats av salt till cellulosananokristallerna kan resultera i en mer kompakt sammansättning, vilket blåskiftar färgen på det ljus som sänds ut. Hon har också visat att magnetfält kan användas för att manipulera orienteringen av de kolesteriska domänerna. Vignolini har studerat reflektansspektrat i en rad olika vinklar, vilket ger insikt i den exakta molekylära packningen .

Vignolini har använt sin förståelse av ljusets interaktion med komplexa naturliga strukturer för att förstå interaktionen mellan ljus och antocyanin vakuolära inneslutningar. Denna förståelse kan informera design bioniska material som kan uppnå enastående fotosyntetisk kvanteffektivitet . År 2020 tilldelades hon ett konsolideringsbidrag från European Research Council (ERC) för att studera hur organismer skapar symbiotiska relationer för att hantera interaktioner med ljus.

Utvalda publikationer

Hennes publikationer inkluderar:

• Pointillistisk strukturell färg i Pollia frukt
• Biomimetisk sammansättning lager för lager av konstgjord pärlemor
• Ett optiskt 3D-metamaterial tillverkat genom självmontering

Utmärkelser och utmärkelser

Hon tilldelades American Chemical Society (ACS) KINGFA Young Investigator Award och Gibson-Fawcett Award från Royal Society of Chemistry (RSC) 2018.