Соссина М. Хайле ( геэз : ሶስና ሃይሌ , родилась 28 июля 1966 года) — эфиопско-американский химик, известная разработкой первых твердокислотных топливных элементов . [1] Она является профессором материаловедения и инженерии в Северо-Западном университете , штат Иллинойс, США. [2]
Хайле получила Национальную премию Национального научного фонда для молодых исследователей (1994–99), стипендию Гумбольдта (1992–93), стипендию Фулбрайта (1991–92) и стипендию AT&T Cooperative Research Fellowship (1986–92). Стипендии Гумбольдта и Фулбрайта поддержали ее исследования в Институте исследований твердого тела Общества Макса Планка , Штутгарт , Германия (1991–1993). В 2001 году она получила премию Дж. Б. Вагнера от Отделения высокотемпературных материалов Электрохимического общества, в 2000 году премию Кобла от Американского керамического общества и в 1997 году премию Роберта Лансинга Харди от TMS. [3] В 2010 году Хайле пригласили прочитать лекцию «Выдающиеся женщины в науке» в Университете Индианы . [4] В 2018 году Хайле был избран членом Общества исследования материалов . [5] Хайле также получил премию MRS Communications Lecture Award 2021. [6]
Хайле родилась в Аддис-Абебе , Эфиопия [7] в 1966 году. Ее семья бежала из Эфиопии во время переворота в середине 70-х годов , после того как солдаты арестовали и едва не убили ее отца-историка Гетачеу Хайле, который в то время был членом переходного эфиопского парламента. Примерно в возрасте 10 лет [7] семья поселилась в сельской Миннесоте, где Хайле посещала подготовительную школу Святого Иоанна (Колледжвилл, Миннесота), которую окончила в 1983 году.
Она получила степень бакалавра наук и доктора философии в Массачусетском технологическом институте . Она также имеет степень магистра наук в Калифорнийском университете в Беркли . Под руководством Бернхардта Дж. Вюнша ее докторская диссертация называется «Синтез, кристаллическая структура и ионная проводимость некоторых щелочных редкоземельных силикатов». [8]
Хейл провела три года в качестве доцента в Университете Вашингтона , Сиэтл . Она присоединилась к факультету Калифорнийского технологического института в 1996 году, где проработала 18 лет, прежде чем перешла в Северо-Западный университет в 2015 году. В Северо-Западном университете Хейл является профессором материаловедения и инженерии имени Уолтера П. Мерфи и профессором прикладной физики . [9]
Исследования Хайле сосредоточены на ионной проводимости в твердых телах. Ее цели — понять механизмы, управляющие переносом ионов , и применить это понимание к разработке усовершенствованных твердых электролитов и новых твердотельных электрохимических устройств. Приложения быстрых ионных проводников включают батареи , датчики , ионные насосы и топливные элементы . Последнее является ее особой заботой.
Ее группа исследует протонпроводящие твердые кислотные соединения, протонпроводящие перовскиты , смешанные кислород- и электронпроводящие перовскиты, кислородпроводящие оксиды и щелочнопроводящие силикаты . Стандартным методом группы для характеристики электрических свойств является спектроскопия импеданса переменного тока . Ионная проводимость тесно связана с кристаллической структурой и структурными переходами в проводящем твердом теле. Рост кристаллов, определение структуры с помощью рентгеновской и нейтронной дифракции и термический анализ также являются важными аспектами исследований доктора Хайле.
Группа показала, например, что широкий спектр твердых веществ, содержащих протоны, претерпевает моноклинный переход в кубический, что сопровождается увеличением проводимости на несколько порядков. В другом примере ее группа продемонстрировала, что Ba 0,5 Sr 0,5 Co 0,8 Fe 0,2 O 3−d обладает исключительной активностью в качестве катода для твердооксидных топливных элементов на основе церия .
Работа Хейла в области твердотельной ионики поддерживается Национальным научным фондом (NSF), Исследовательским управлением армии и Министерством энергетики . В прошлом поддержку также оказывали Управление перспективных исследовательских проектов обороны (DARPA) , Управление военно-морских исследований , Калифорнийская энергетическая комиссия , Фонд Пауэлла и Фонд Кирша. Промышленную поддержку оказывали General Motors , EPRI (ранее Научно-исследовательский институт электроэнергетики ), HRL (ранее Исследовательские лаборатории Хьюза) и Honeywell (ранее Allied Signal , а теперь General Electric ).
Исследования Хайле включают изучение связей структура-свойство в термоэлектрических материалах в сотрудничестве с коллегами из Лаборатории реактивного движения и сегнетоэлектрических материалов в рамках междисциплинарной программы в Калтехе, посвященной вычислительному прогнозированию/оптимизации поведения материалов и устройств. Проект был поддержан NSF и Исследовательским офисом армии через Центр науки и инженерии материалов Калтеха.
Разработка устройств играет все более важную роль в ее исследованиях. Микромощные генераторы на основе твердооксидных топливных элементов особенно привлекательны для портативных источников питания и были предметом проекта DARPA . Аналогично, микроактюаторы и микронасосы на основе тонких сегнетоэлектрических пленок обещают продвигать технологию микроэлектромеханических систем , а усилия по разработке спонсируются программой ARO MURI. Обе программы являются в высшей степени междисциплинарными.