本科研究

2017年项目

亚历山大Alabugin 20

化学

顾问:Yogesh Surendranath,Paul M. Cook Career Development Assistant教授,化学直接主管:Bing Yan,研究生,化学赞助商:Alfred Thomas Guertin'60

利用WO的质子和电子导电性3.促进氢氧化反应的选择性电常分

我曾参与一项提议,用一种固体复合材料取代昂贵的聚合物电解质燃料电池膜:沉积在无机质子导体薄膜上的催化铂(Pt)3-X..以这种方式建造的阳极代表了来自气体到溶液电化学的可能桥梁;纯氢气在PT上分裂,然后质子溢出并通过WO跳跃3-X.结束解决方案电路。阳极I帮助制备用于氢氧化的高选择性,即使在富含氧的环境中,与游离Pt不同时催化。这种阳极选择性被认为是一个公开问题。我深入地进入薄膜上的文献,筛选了一系列质子导电材料及其物理/化学方法,以及探测系统催化性能的运行实验。该项目给了我一个新的欣赏基础材料的化学如何促使能源技术的限制和释放新的潜力。

Ebrahim Al Johani'19

物理,电气工程与计算机科学

顾问:Rajeev Ram,副主任和教授,电气工程和计算机科学直接主管:Amir Atabaki,研究科学家,电子学研究实验室赞助商:Alfred Thomas Guertin'60

用于可植入光遗传应用的近红外到蓝光转换器

该项目的目的是实施一种设计紧凑,可植入芯片的设计,可以吸收红外光子并将它们转换为蓝光。光学研究大量依赖于蓝光,一般研究神经元与光的相互作用。我的工作是研究轻型能量收割机,并设计一个可以做这件应用所需的转换的电路 - 最难的部分是尽可能小的,以尽量减少异物反应。我构建了一个原型并模拟了设备植入组织下方的效率。我了解了很多关于光学器件和光与生物组织相互作用的很多东西。神经科学现在对我来说是一个更有趣的领域,而不是当我开始这个项目时,我觉得自己作为一个练习科学家,因为我深入参与一个新的外国主题。

Michelle Bai'20

经济学

顾问:Tonio Buonassisi,机械工程副教授直接主管:伊恩玛丽斯彼得斯,研究科学家,机械工程赞助商:贝壳国际

峰会农场太阳能试验床的数据分析与可视化

我与麻省理工学院太阳能试验床团队合作,可视化了峰会农场收到的数据,以涉及麻省理工学院校园与此新安装。山顶农场是北卡罗来纳州库里克县的大型巨型太阳能电场,通过与波士顿医疗中心和邮局开发公司的电力购买协议赞助。该农场覆盖650英亩,利用255,000面板,是一个独特的太阳能数据来源,可提供大量数据,不仅是电力输出,还可以提供大量数据,而且是风速,模块温度和阵列平面等。我的项目涉及解析和可视化数据,以可理解和美观的方式,以提高这个新的麻省理工学院资源的校园意识。我使用R分析数据和D3.JS和HTML / CSS中的趋势,以开发用户友好的界面。

松树陈'19

化学

顾问:凯瑟琳·德伦南,生物学教授直接主管:Lindsey Backman,研究生,化学赞助商:埃克森美孚

硫基酶的结构酶在硫磺还原细菌中突出

许多细菌具有将环境中的有害污染物转化为毒性较小或无毒的化学物质的天然能力。最近,有一种酶家族被称为甘氨酸自由基酶,它在这些细菌的基本生化途径中起着重要的作用。我今年夏天的项目是通过x射线晶体学研究这个家族的新成员异硫酸化裂解酶的结构,以便深入了解它的作用机制。这个过程包括测试各种条件以确定产生蛋白质晶体的条件,然后优化条件以获得高质量的x射线衍射,并在获得数据集后解决结构。到夏天结束时,我成功地解决了酶的初始结构,并在湿实验室生物化学方面获得了宝贵的经验。我很幸运能在一个支持和欢迎的环境中工作。感谢MITEI给我这次机会!

Alex Choi'20

材料科学与工程

顾问:杰弗里格尔曼,莫顿和克莱尔古德尔和环境系统的家庭教授;和教授,材料科学与工程直接主管:格雷斯汉族,博士后助理,电子学研究实验室赞助商:贝壳国际

太阳能热燃料

太阳能热燃料提供了一种从太阳中获取可再生能源的新方法。它们从太阳吸收热能或光能,并通过太阳能热燃料分子结构的物理变化将其以化学形式存储。当某种形式的触发,如紫外线或红外光,被应用到材料上,它就会以热的形式释放其储存的能量。然后,太阳能热燃料返回到它的基本状态,准备再次充电,在许多充电周期燃料损失最小。我学会了如何使用标准的化学设备,进行多种有机合成和化学提纯方法。我用核磁共振和差示扫描量热仪来产生数据,解释数据,然后用它来写实验室报告。我了解了如何在材料科学的背景下做研究,了解了研究和发展中的生活是什么样子的。

Caralyn Cutlip '18

机械工程

顾问:Leon Glicksman,建筑技术和机械工程教授,建筑直接主管:Jonathan Kongoletos,研究生,建筑赞助商:Lisa Doh Himawan'88

印度的热自主低成本​​住房

古吉拉特邦,印度经常有超过40摄氏度的温度,并且其巨大的人口生活在贫民窟,很少或没有庇护。这两个事实结合在那里的危险方面。2017年夏季,我曾在一支球队上设计并建造三个热敏测试室 - 基本上迷你房屋。使用这些腔室,我们测试了不同被动冷却技术的功效。我们还改善了实验设置的模拟,并将实验数据与模拟预测进行了比较。使用这段代码,我们希望分析许多其他被动冷却技术,并利用我们的结果设计低成本住房,以取代古吉拉特的贫民窟。通过这个项目,我获得了对团队的宝贵经历以及与我的目标相关的许多不同技能,作为对体系结构感兴趣的机械工程师。在我的高年级,我继续在这个项目上工作。

Tahina Felisca的19

机械工程

顾问:Tonio Buonassisi,机械工程副教授直接主管:Mallory Jensen,研究生,机械工程赞助商:John C. Hardwick '92

最小化寿命测量中的捕获

多晶硅是一种高效、低成本的材料,但其效率依赖于电池材料的复合寿命,即载流子与电子空穴复合所需的时间。麻省理工学院光伏实验室正在研究这些寿命,以了解光和温度导致太阳能电池退化的原因。然而,这些测量受到太阳能电池中杂质的影响,这些杂质在带隙中产生能级,从而人为地导致寿命测量的高值。将光线对准载体可以减轻这些陷阱的影响。这个项目的目标是为寿命测量仪器工具创建一个定制的偏置光,可以用来减少捕获对寿命测量的影响。

雅各布·费舍尔的17

机械工程

顾问和直接主管:丹尼尔弗雷,教授,机械工程赞助商:贝壳国际

车辆动力学和电动车辆悬架的动态和设计

将汽油车辆转换到电池电力的最重要的组件之一是将电动机和动力系集成到现有车辆中。转换电动车辆的常见选择是使用具有电动机的现有动力传动系统,并且通常是传输。然而,这种方法的主要挑战是,现有的动力传动系统部件可能不会被额定电动机的增加扭矩,并且车辆的悬架未被调节到电池的附加重量。本研究的目标是将20世纪70年代早期的欧姆格GT转换为电力和设计一个子框架,该子框架将动力总成部件与MIT电动汽车团队合作地将动力系元件和悬挂到现有车辆中,坐标和其他车辆部件的坐标放置,并优化车辆的乘坐质量和处理。

雷娜·赫普希'20

化学工程

顾问和直接主管:Jean-François Hamel,化学工程研究工程师赞助商:埃克森美孚

定向进化Pseudomonas普蒂达用于芳香化合物的降解

Pseudomonas普蒂达是一种土壤细菌,以其降解环境中有毒化合物的能力而闻名。然而,这是以其快速增长为代价的。我这个项目的目标是引导细菌进化,使其在代谢这些化合物时变得更有效率。在UROP期间,我为细菌的生长建立了一个封闭的系统,叫做生物反应器,然后进行了一个长达一个半月的实验p。普蒂达仅在高浓度的苯甲酸钠上生长,普通污染物。我们尚未结论我们的调查结果,因为该项目仍在运行,我们还未分析细菌RNA的变化。从这个套头中,我能够首次在潮湿的实验室工作,并学习在不同生物安全水平下工作的有用技术。

Jesse Hinricher'19

化学工程

顾问:Fikile Brushett,助理教授,化学工程直接主管:约翰·巴顿,研究生,化学工程赞助商:雪佛龙

用于氧化还原流电池的欺骗细胞级损耗

太阳能和风能等可再生能源与电网规模的能源存储相结合,可以满足我们的全球能源需求。其中一种存储技术是氧化还原流电池,由于其耐用性、性能和可扩展性,它很有前途。理解这种技术固有的传质限制是推进氧化还原流电池的关键一步。为此,我在一个模型系统上使用铁作为活性物质进行了极化和阻抗测量。我用这些数据来模拟在电池内移动的电化学物质。我还对我们的电解质进行了几次分析测量。最后,我追踪了整个电荷状态范围的极化演化,这是氧化还原流电池文献中的一个缺陷。我喜欢和我的导师一起计划实验,扩大我们项目的范围。我的UROP进一步加深了我对电化学的理解和我去研究生院研究电池的目标。

Mariya layurova'18

化学工程

顾问:Tonio Buonassisi,机械工程副教授直接主管:Juan-Pablo Correa-Baena,博士后的机械工程赞助商:Philip Rettigher'80

氧化锡作为钙钛矿太阳能电池的替代电子传输层

我探讨了钙钛矿太阳能电池制造的新方法,其利用氧化锡作为电子传输层(EtL)作为氧化钛的替代品。氧化锡表现出比氧化钛的光学和电性能更好。它更稳定,诱导较低的电流损失,显着简化了制造过程,并且不需要高温处理,从而降低生产成本。已经研究和优化了制造的不同方面,例如化学沉积浴时间和浓度,烧结温度和沉积方法。优化方法导致ETL制造时间的更高50%,以及具有高达17-18%的效率的装置。该项目的设备制造和表征允许我学习和开发许多新技能,包括湿化学和无空气技术,电流压电池表征,量子效率,UV测量和LabVIEW编码。

伊恩Mcnally '20

数学

顾问和直接主管:John Parsons,高级讲师,斯隆管理学院赞助商:贝壳国际

加利福尼亚拥塞收入权限市场分析

拥堵收入权(CRR)是金融工具,其依赖于累积在能量电网中累积的拥堵费用。由于这些乐器的复杂性,它们难以价格,并导致投资者不成比例地支付。要到达这个定价困难的底层,我写了Python脚本来构建一个数据库,然后随后分析我所开采的数据,试图更好地了解整个CRR市场。我发现市场比我预期的更小,更年轻,这可能导致价格不一致。我把这个借款人和经济学家留给了一个更好的编码者和经济学家,并在财务分析中发达了兴趣。

Isaac Metcalf'20

材料科学与工程

顾问:陈刚,Soderberg教授,机械工程系主任直接主管:Thomas Cooper,机械工程博士后赞助商:埃克森美孚

用于集中太阳能系统的旋转复合抛物型聚合物的优化

旋转复合抛物面聚光器(CPC)是一种具有严格几何定义的3D太阳能聚光器,它能在其接受角度内吸收大部分但不是全部的太阳辐射。在我的UROP期间,我在MATLAB中生成了这个旋转CPC的截面的样条近似值,并调整了样条的参数,以寻找具有更高吸收效率的类似截面。到夏末,我已经把浓缩器的效率从95.6%提高到了97.8%,这是一个很小但很有意义的进步。我获得了一个夏天的经验,用MATLAB解决工程问题,并第一次被介绍到迷人的非成像光学领域。

Sai同胞吸引'21

未申报

顾问:Jessika Trancik,数据,系统和社会研究所副教授直接主管:Marco Miotti,研究生,数据,系统和社会研究所赞助商:John C. Hardwick '92

未来轻型汽车燃料经济性的强大投影

鉴于技术发展和消费者偏好的不确定性,我的工作重点是预测未来各种美国轻型汽车的平均燃油经济性。这些不同的车辆类型包括汽油车、混合动力车和电动汽车。通过研究各种车辆属性的过去趋势,我的目标是使用R和Python等软件开发统计模型,以确定未来的轻型车队是否能够满足当前的气候政策目标。我真的很享受这段经历,从与实验小组的其他成员见面到与我的导师讨论结果。我期待明年继续这个项目。

Puwanat Sangkhapreecha'18

化学工程,生物学

顾问和直接主管:Jean-François Hamel,化学工程研究工程师赞助商:贝壳国际

使用尼罗红染料快速定量测量总脂肪酸,研究氮饥饿对脂质合成的影响Chlamydomonas Reinhardtii.

我的项目目标是使用尼罗红染料来发展快速定量测量总脂肪酸的方法Chlamydomonas Reinhardtii.,而不是使用诸如气相色谱的复杂仪器。我开发了一种协议,并实施了它以研究氮饥饿对脂质合成的影响Chlamydomonas Reinhardtii..我发现在无氮生长的样品中脂质合成增加,这个结果与使用不同技术的文献一致。这次UROP的经历让我学会了寻找和识别相关文献,学会了合作和独立地工作,学会了有组织地做研究,学会了创造性地做研究。

詹妮弗瑞士'18

电气工程与计算机科学

顾问:Steven Leeb,教授,电气工程与计算机科学直接主管:安德烈阿巴思,研究生,电气工程与计算机科学赞助商:埃克森美孚

用于非侵入式负载监控系统的用户仪表板

对于我的乌克润,我在非侵入式载荷监测(尼尔)上的电子学习实验室工作。尼尔是使用非常少量的电非侵入式传感器在系统中表征每个装置的能量使用的新方法。使用此信息,与正在监视的系统的先验知识结合,可以检测到故障或异常行为。尼尔系统已安装在美国海岸警卫队(USCG)刀具上,提供可用于早期故障检测的信息。但是,NILM安装目前没有提供系统的最终用户的方法 - 在这种情况下,船舶的工作人员 - 实际上实时查看信息集合。对于我的项目,我创建了一个用户仪表板,可以在被监视的系统中提供实时可视性,使最终用户在发生时采取行动的机会。

Hilary Vogelbaum '20

材料科学与工程

顾问:弗朗西斯·奥沙利文,麻省理工学院能源计划研究部主任58必威苹果直接主管:伊恩·米勒,研究生,化学工程赞助商:Lisa Doh Himawan'88

可再生能源技术参数生命周期分析的新型工具

可再生能源被广泛推动为传统能源的无碳替代品。然而,为了客观地比较能量技术的碳影响,我们必须看看技术的整个生命周期。为此,我的项目使用生命周期分析(LCA)来分析可再生技术的排放。LCA是对分析技术的每个上下文的时间 - 密集的过程。我的项目通过创建一个组合已发布的LCA和派生人际关系的工具来解决此问题,以便立即分析生命周期排放。该工具能够改变相关参数,以便可以立即评估不同上下文的碳冲击。我们的工具将帮助行业成员从碳排放角度做出关于技术投资的决定。我通过这个项目获得了在研究和行业交汇处工作的宝贵经验,并重申了我在麻省理工学院后进入能源产业的愿望。

ava waggett'19

化学工程

顾问:威廉·格林,化学工程教授直接主管:Mark Goldman,研究生,化学工程赞助商:雪佛龙

使用机器学习模型自动生成树

开源软件反应机制发生器(RMG)使用动力学和热力学模型来预测化学过程的扩展中的反应物,散装和痕迹。这些模型是基于现有的动力学和热力学数据,通常来自量子计算或实验。我在过去的夏天的作品涉及反应的表征,以确定最有关其各自动力学的特征。同样,这为我提供预测与未知动力学参数反应的动力学的能力。为了表征反应物种,我开发了一种指纹算法,其捕获反应原子类型,自由基,电荷,键编号的特征,并表示二元列表中的特定特征的存在或不存在。然后将这些指纹输入到机器学习模型中,以估计动力学。通过我的经验,我了解到计算如何有助于解决化学工程问题。