Тимоти Лейтон

редактировать
Профессор ультразвука и подводной акустики

Тимоти Лейтон. FRS FREng FMedSci
Профессор Тимоти Лейтон ФРЕНГ FRS.jpg Тимоти Лейтон на приеме Королевского общества в Лондоне, июль 2014 г.
РодилсяТимоти Грант Лейтон. (1963-10-16) 16 октября 1963 г. (возраст 57). Блэкберн, Ланкашир
ОбразованиеГимназия Хевершем, Камбрия
Alma materКембриджский университет (магистр, доктор философии)
Известен поThe Acoustic Bubble
Награды
Научная карьера
Филдс
Учреждения
Диссертация Исследования сонолюминесценции с помощью усилителей изображения с приложением к безопасному использованию медицинского ультразвука (1988)
Веб-сайтСаутгемптон.ac.uk / Engineering / about / staff / tgl.page

Тимо твой Грант Лейтон FRS FREng FMedSci (родился 16 октября 1963 г.) - профессор ультразвука и подводной акустики. в Саутгемптонском университете. Он является главным изобретателем Sloan Water Technology Ltd., компании, основанной на его изобретениях. Он академик трех национальных академий. Имея образование в области физики и теоретической физики, он занимается физическими, медицинскими, биологическими, социальными науками, науками об океане, гидродинамикой и инженерией. Он присоединился к Институту исследований звука и вибрации (ISVR) при Университете Саутгемптона в 1992 году в качестве преподавателя подводной акустики и в том же году завершил монографию «Акустический пузырь». Ему было присвоено персональное кресло в возрасте 35 лет и он является автором более 400 публикаций.

Содержание
  • 1 Образование
  • 2 Начало карьеры
  • 3 Исследования
    • 3.1 NAMRIP и Global-NAMRIP
    • 3.2 Воздействие ультразвука в воздухе на здоровье
    • 3.3 Внеземная акустика
    • 3.4 Акустика морских млекопитающих
  • 4 Изобретения
    • 4.1 Медицина и здравоохранение
    • 4.2 Гуманитарная деятельность
    • 4.3 Экология и безопасность
    • 4.4 Sloan Water Technology Ltd.
  • 5 Награды и награды
    • 5.1 Медали
    • 5.2 Награды
    • 5.3 Стипендии
  • 6 Информационно-пропагандистская работа, работа на телевидении и радио
  • 7 Ссылки
Образование

Он получил образование в гимназии Хевершем, Камбрия и Колледже Магдалины, Кембридж, где он изучал экзамен по естественным наукам и получил двойной первый класс степень бакалавра гуманитарных наук с отличием по физике и теоретической физике в 1985 г., получение степени доктора философии в 1988 г. в Кавендиш. Лаборатория Кембриджского университета. После получения докторской степени он был удостоен старшей и продвинутой исследовательской стипендии в Колледже Магдалины в Кембридже, финансируемой Советом по исследованиям в области инженерных и физических наук (EPSRC).

Ранняя карьера

Он присоединился к Институту исследований звука и вибрации (ISVR) при Университете Саутгемптона в 1992 году в качестве преподавателя подводной акустики и в том же году завершил монографию «Акустический пузырь». Ему было присвоено персональное кресло в возрасте 35 лет.

Исследования

Он основал и возглавляет две основанные им исследовательские организации (Global-NAMRIP и HEFUA), является директором и главным изобретателем Sloan Water Technology Ltd., и много общается со школьниками, общественностью, по радио и видео.

Его исследования охватывают медицинские, гуманитарные науки и науки об окружающей среде, начиная с фундаментальной математики и заканчивая инженерными приложениями. Сфера его научных интересов: акустическая океанография, устойчивость к противомикробным препаратам, биомедицинский ультразвук, улавливание и хранение углерода, изменение климата, дезактивация, госпитальные инфекции, морская зоология, гидродинамика, ультразвук и подводная акустика. Такие области, как очистка холодной водой, звук в космосе, ультразвук в воздухе, BiaPSS, TWIPR и пассивный акустический мониторинг литотрипсии, подтолкнули новаторские исследования в области технологий, меняющих правила игры. в отличие от дополнительных исследований, которые публикуются, но не приносят пользы для общества:

... Нам нужно работать со строгостью, воображением и изумлением, не ограничиваясь искусственными границами, установленными названиями дисциплин или историей проектов в которых мы работали ранее, или склонность спонсоров полагать, что они могут выбрать победителей, или, прежде всего, убежденность в том, что мы должны сразу перейти к решениям, когда мы еще не осознали настоящую проблему. Затем, когда мы, в конце концов, найдем решение, у нас должна быть воля продвигать его до конца, чтобы помочь другим, а не просто публиковать в ожидании, что кто-то завершит работу за нас.

Он работал как часть группа изучает, могут ли звуки, издаваемые человеком, отрицательно влиять на бентические виды (морскую жизнь, обитающую на морском дне). Такие виды не учитывались в исследованиях того, как звуки, издаваемые человеком, влияют на китов, дельфинов и рыб: бентическим видам гораздо труднее уйти от неблагоприятных звуков, чем этим другим, более мобильным видам. Кроме того, бентические виды играют ключевую роль в здоровье морских отложений, переворачивая их и предотвращая их застаивание, и являются ключом к здоровью прибрежной морской среды.

Вместе с другими группами он разработал методы оценки того, какие виды рыб подвергаются наибольшему риску из-за антропогенного шума в океанах, и было произведено количественное определение такого шума от судоходства. Перевернув проблему с ног на голову, он вместе с другими командами работал над тем, как использовать звук в качестве «подводных акустических чучел», чтобы увести рыбу из регионов с искусственной опасностью. Это может произойти, например, когда промышленность требует охлаждающей воды из рек, используемых в качестве путей миграции исчезающих видов (молодые европейские угри достаточно тонкие, чтобы поток мог протащить их через решетки, расположенные над такими точками добычи). (ключевой сотрудник: Пол Уайт)

NAMRIP и Global-NAMRIP

Глобальная сеть по противомикробной устойчивости и профилактике инфекций (Global-NAMRIP) - это многопрофильная исследовательская группа, состоящая из сотен исследователей и конечных пользователей. на четырех континентах, включая инженеров, химиков, микробиологов, ученых-экологов, ветеринаров и медиков, клиницистов, которые вносят свой вклад в международные и национальные руководства по применению антибиотиков для определенных состояний, экспертов в области пищевых продуктов, этики и права, тесно связанных с экономистами, географами, медиками и экспертов из других дисциплин социальных наук, чтобы обеспечить действительно объединенный подход к устойчивости к противомикробным препаратам (УПП) и профилактике инфекций (компенсируя потерю разнообразия в исследовательских группах фармацевтической промышленности). Как сказал Лейтон на конференции NAMRIP в 2016 году:

... Если не будут найдены превентивные меры (и никто в мире в настоящее время не знает, какими они будут), AMR будет (через разговорный «рост супербактерий») к 2050 году. убивает больше людей, чем рак, и обходится мировой экономике дороже, чем нынешний размер мировой экономики. Мы не сможем прокормить мир, если не избавим нашу пищевую промышленность от зависимости от антибиотиков; обычные медицинские процедуры (небольшая операция, роды) станут значительно опаснее; и достижения в области лечения (например, лечения детской лейкемии) будут обращены вспять.

Global-NAMRIP был создан для поиска таких решений и смягчения последствий с особым упором на поиск альтернатив часто цитируемому пути простого финансирования фармацевтических компаний производить больше антибиотиков. Согласно New Scientist:

... Я посмотрел на все это и понял, что даже если бы существовал миллиардный фонд для новых антибиотиков, это не решило бы проблему; это может просто дать нам дополнительное десятилетие. Нам нужен новый подход - ступенчатое изменение, подобное тому, которое дали нам антибиотики, когда они впервые появились.

... Во многих частях мира изменение климата и наводнения, войны, коррупция, политика, полученные мудрость, традиции и религиозные обряды, а также снабжение топливом и деньгами играют гораздо большую роль в еде, воде, обработке отходов, здравоохранении и транспортировке микробов от одного хозяина к другому, чем продукция фармацевтических компаний. Двойные потенциальные катастрофы глобальны, как и их причины. Решения лежат в руках ученых и инженеров для разработки новых технологий и внедрения новых практик среди населения и сотрудников; они лежат с фермерами, водопроводчиками, офисными работниками, водопроводчиками и канализационными работниками, практикующими врачами, розничными торговцами продуктами питания, новаторами в бизнесе… действительно, большинством из нас. И они лежат на руках тех, кто отвечает за формирование поведения во всем мире, а не только фармацевтических компаний.

Global-NAMRIP создает новые исследовательские группы, заказывает новые исследования, взаимодействует с промышленностью для внедрения решений для общества и взаимодействует с общественность и политики для проведения разъяснительной работы, обучения и диалога. Отмеченные наградами программы взаимодействия с общественностью и политиков, которые разработал и возглавляет Лейтон, были упомянуты в парламенте заместителем государственного секретаря по вопросам здравоохранения 16 ноября 2017 года. Лейтон обратился к парламентскому и научному комитету с изложением своего подхода к устранению угрозы. AMR.

Global-NAMRIP особенно поддерживает страны с низким / средним уровнем доходов с помощью некоммерческих мероприятий, например, с инициативами в городских и сельских районах Ганы (инфекция является основной причиной смерти в сельских районах Ганы). В Уганде в 2019 году члены Global-NAMRIP из Уганды, Либерии, Малави, Кении, Ганы, Эфиопии и Великобритании встретились, чтобы впервые сравнить национальные стратегии УПП своих стран, чтобы поделиться передовым опытом. Встреча также оказала значительное влияние на образование, поддержку молодых новаторов и ответила на просьбу министра здравоохранения Уганды написать для него «Кампальскую декларацию по УПП».

Воздействие ультразвука в воздухе на здоровье

Воздействие ультразвука в воздухе на здоровье (HEFUA) был основан для того, чтобы составить карту растущего использования ультразвука в общественных местах и ​​выяснить, оказывает ли это увеличение неблагоприятное воздействие на некоторых людей (после исследования, которое показало, что использование ультразвука в общественных местах увеличивается, и эти рекомендации были неадекватными до отчета 2016 г.).

Отчет 2016 года, в котором впервые были затронуты проблемы, за первые два года был загружен более 20 000 раз с веб-сайта Королевского общества, что привело к запросам о последующих действиях, специальному выпуску журнала и многочисленным сессиям конференций. во всем мире по мере осознания важности этой темы. Ученые, инженеры и общественность во всем мире теперь регистрируют местоположение и тип устройства, излучающего ультразвук. Лейтон стал признанным мировым экспертом по таким публичным разоблачениям и по заявлениям о «звуковых атаках» на сотрудников посольств США на Кубе и в Китае. Его опыт в отношении воздействия на людей ультразвука в воздухе обеспечил научную основу, которую цитирует член парламента Джайлза Уотлинга (Clacton, консерватор) в ходатайстве о разрешении внести законопроект (Постоянный приказ № 23) об "устройствах для предотвращения бездельничанья" (Регламент) "(17 июля 2018 года, том 645, 14.06).

Внеземная акустика

  • Предсказание звуковых ландшафтов других миров и того, как их лучше всего использовать с помощью акустических устройств, привело к созданию устройств для планетариев. при обучении другим мирам и показал, насколько тщательные вычисления необходимы, чтобы избежать ошибок при использовании акустических датчиков в других мирах.

Акустика морских млекопитающих

Объяснение Лейтона того, как горбатые киты используют звук при кормлении в пузырчатых сетях теперь основное объяснение на китовых туристических лодках. Он объяснил, как дельфины могут эхолотировать, создавая пузырчатые сети для охоты, и этот процесс должен ослепить их сонар.

Изобретения

Медицина и здравоохранение

Лейтон изобрел системы для:

  • обнаружение заболеваний костей (включая остеопороз).
  • мониторинг эффективности лечения почечнокаменной терапии (изобретение, получившее в 2008 году награду «Медицина и здравоохранение» от журнала «Инженер» с ключевым сотрудником: Guy's and St Thomas 'NHS Foundation Trust ).
  • решения для безыгольных инъекторов для страдающих мигренью (продано более 1 миллиона).

и помог Институту исследований рака с технологией для мониторинга терапии опухолей (2010).

Два миллиарда человек были просканированы в утробе матери в соответствии с руководящими принципами, которые он помог соавтором для Всемирной федерации ультразвука в медицине и биологии, руководства по ультразвуковому сканированию плода.

Он работал в правительстве Соединенных Штатов. Рабочая группа Королевства Консультативного комитета по опасным патогенам Tra Допустимые губчатые энцефалопатии и консультировали Агентство по охране здоровья и Международную комиссию по защите от неионизирующего излучения по вопросам безопасности ультразвука.

Другие изобретения и открытия в области медицины и здравоохранения перечислены ниже в разделах Sloan Water Technology Ltd., Global-NAMRIP и HEFUA.

Сравнение стандартного сонара и TWIPS для поиска цели в пузырящейся воде. Адаптировано из

Гуманитарный

Лейтон изобрел:

  • радар для обнаружения закопанных взрывчатых веществ, скрытых подслушивающих устройств и для определения местоположения захороненных жертв катастроф (в лавинах, оползнях, обрушившихся зданиях и т. Д.)
  • единственная в мире гидролокаторная система, способная обнаруживать объекты в бурлящей воде (ключевой, например, для защиты служб, грузов и доставки помощи в зонах конфликтов). - обнаружение мин часто является постоянной проблемой еще долгое время после того, как конфликт утих и мирные жители вернулись в бывшие зоны конфликта (ключевой сотрудник: Пол Уайт)
  • ряд систем для обнаружения объектов, похороненных на морском дне

и, в сотрудничество с Национальным центром океанографии, проданным Kongsberg для археологических и строительных целей. Различное сотрудничество изучает способы обеспечения чистой водой из отходов в странах с низким и средним уровнем дохода, включая наставничество молодых предпринимателей в Африке.

Методология, с помощью которой можно использовать активный (красный) и пассивный (желтый) сонар для обнаружения и количественно определить утечки из естественных просачиваний или объектов улавливания и хранения углерода, взято из ссылки

Экология и безопасность

Лейтон:

  • разработал и провел эксперимент, который показал, что количество углекислого газа, растворяющегося в океанов было намного больше, чем значения, ранее использовавшиеся для прогнозирования изменения климата и закисления океана;
  • изобретенная технология, используемая природоохранными агентствами и нефтегазовыми компаниями для отслеживания подводных утечек газа из трубопроводов и утечек метана с их помощью акустическая эмиссия.
  • разработал теорию и методологию, с помощью которой гидролокатор может использоваться для мониторинга и количественной оценки утечек газа из объектов улавливания и хранения углерода на морском дне. Позже это было включено как часть крупномасштабных многонациональных испытаний на морском дне Северного моря и в других местах для оценки утечек
  • систем для оценки количества метана на морском дне. Это важно для оценки возможности утечки из этих запасов в море и (в конечном итоге) в атмосферу (на морском дне, вероятно, больше углерода, захваченного в метане, чем во всех других формах обычного ископаемого топлива, но как парниковый эффект). газовый метан в 20 раз более мощный на молекулу, чем углекислый газ, поэтому оценка того, сколько его содержится на морском дне и сколько утечек в атмосферу, является ключевой задачей).
  • разработал теорию и методологию для измерения ключевых параметров в переносе атмосферного газа между атмосферой и океаном, который позже был включен в крупномасштабные многонациональные испытания. Это важно для моделирования изменения климата, потому что ежегодно между атмосферой и океаном переносится более 1000 миллионов тонн атмосферного углерода.
  • Изобретения способствуют безопасности самого мощного в мире импульсного источника нейтронов от расщепления (1,3 миллиарда долларов) в Национальной лаборатории Ок-Ридж в США.

Sloan Water Technology Ltd.

В В конце 1980-х Лейтон обнаружил новый ультразвуковой сигнал, который он определил как связанный с поверхностными волнами на стенках пузырьков газа в жидкостях. Междисциплинарные исследования в следующих десяти параллельных направлениях работы превратили это открытие в Sloan Water Technology Ltd:

  1. Теория стимулирования этих поверхностных волн;
  2. измерение конвекции жидкости и сдвига, которые они создают; теория о том, как звук вызывает образование трещин в пузырьках;
  3. теория акустики в пористых материалах (ведущая к первой теории, показывающей, почему прохождение ультразвука в разных направлениях в лодыжке человека может контролировать остеопороз);
  4. первые в мире измерения распределения размеров пузырьков для промышленности и в зоне прибоя в океане, ведущие к измерениям в океане, необходимым для прогнозирования климатологического значения переноса двуокиси углерода между атмосферой и океаном. Он также предоставил методы для измерения в промышленных трубопроводах, которые привели к датчикам для нефти и газа, улавливания и хранения углерода, керамической и ядерной промышленности.
  5. измерение конвекции жидкости и сдвига от этих поверхностных волн; теория о том, как звук вызывает образование трещин в пузырьках;
  6. акустические потери в воде, окруженной со всех сторон воздухом и содержащей микроскопические природные частицы;
  7. распространение звука вниз по изогнутым столбам жидкости и как рожки может способствовать этому;
  8. использование акустических импульсов для увеличения активности пузырьков;
  9. контролируемое образование пузырьков;
  10. как эти пузырьки влияют на живые клетки и поверхности.

Эти 10 потоков фундаментальных исследований представляет собой знания, на которых основана компания Sloan Water Technology Ltd. В настоящее время она производит технологии для очистки и смены поверхностей с использованием только холодной воды, пузырьков воздуха и звука (без химикатов и лекарств). Это сокращает потребление воды и электричества, снижает загрязнение окружающей среды и обеспечивает сток, который легче превратить обратно в питьевую воду, а также снижает угрозу появления «супербактерий».

Награды и награды

Лейтон был награжден следующими медалями и знаками отличия:

Медали

В цитировании медали Paterson 2006 г. Института физики указано: t hat:

Вклад Тимоти Лейтона выдающийся как по широте, так и по глубине. Он является признанным мировым лидером в четырех областях... Он реализовал более 70 новаторских достижений, от устройств, которые сейчас используются в больницах, до первого в мире подсчета пузырьков в зоне прибоя (что имеет решающее значение для нашего понимания потока газа атмосфера-океан, прибрежные зоны). эрозия и оптимизация военного гидролокатора ). За этими достижениями стоит строгая физика.

Награды

  • Доктор наук, Кембриджский университет, 2019
  • Премия Королевского общества за переводы Фонда лорда Леонарда и леди Эстель Вулфсон 2018 за StarHealer
  • Премия 2014 года «Лучший новый продукт года» компании StarStream
  • Премия Института химического машиностроения 2012 года в области управления водными ресурсами
  • Премия Королевского общества 2011 года Брайана Мерсера за Инновация
  • награда «Медицина и здравоохранение» 2008 года от «Инженер '
  • инаугурационная Международная премия Медвина 2001 года в области акустической океанографии от Акустического общества Америки

Стипендии

Лейтон - академик трех национальных академий. Он был избран членом Королевского общества (FRS) в 2014 году. Его номинация гласит:

Тимоти Лейтон известен своими исследованиями акустической физики пузырей, особенно их нелинейное поведение ; за его изобретения и открытия, включая измерения пузырьков в зоне прибоя, трубопроводах и просачиваниях метана ; для мониторинга ударной волной литотрипсии, выявления заболеваний в губчатой ​​кости и безыгольной инъекции; для систем гидролокатора , которые преодолевают маскировку пузырей и многочисленные промышленные применения. Его основополагающая монография «Акустический пузырь» стала основным справочником по физической акустике пузырей.

В 2018 году он был избран в стипендию Академии медицинских наук, цитируя его за «использование физических наук на благо пациентов»:

выдающийся академический изобретатель, чье лидерство в акустической физике пузырей привело к разработке новых медицинских устройств и процедур. Его исследования преобладали в области акустических пузырей с момента появления в 1994 году его монографии «Акустический пузырь», которая была опубликована в возрасте 29 лет. В этом он заложил математическую основу, на которую опирается большая часть последних достижений. были основаны исследования ультразвуковых контрастных агентов, доставки лекарств и целенаправленной ультразвуковой хирургии. Он обладает исключительной способностью предоставлять инженерные решения реальных проблем от концептуализации до разработки продукта, обладая передовыми практическими знаниями стратегии интеллектуальной собственности.

Лейтон был избран членом Королевской инженерной академии (FREng) в 2012 г. за заслуги перед машиностроением и обществом. Он был избран членом Института физики (FInstP) в 2000 г., членом Института акустики в 1999 г., членом Акустического общества Америки в 1998 г. и членство Кембриджского философского общества в 1988 г. Он является приглашенным научным сотрудником Института перспективных исследований Университета Лафборо.

В 2018 г. Международный институт акустики и вибрации (IIAV), в котором он не был членом, внес изменения в свой Устав и проголосовал за всех членов IIAV, чтобы создать новое звание Заслуженного члена. Это наивысший ранг для отдельных членов IIAV этого международного органа, и профессор Лейтон был его получателем в год его открытия.

Информационно-пропагандистская, теле- и радиоработа

Лейтон разработал и провел множество- отмеченные наградами информационно-пропагандистские мероприятия для населения, а также поощрение молодых мужчин и женщин к участию в науке и технике и, возможно, их карьере в сфере науки и техники, с посещением школ, научными ярмарками, выставками, играми и выступлениями на телевидении и радио. Его работа с общественностью, связанная с его изобретением «Самая опасная игра в мире», которое он разработал для общения с общественностью по вопросу о супербактериях и о том, как они могут защитить себя и общество, была упомянута Стивом Брайном, членом парламента, членом парламента Государственный секретарь здравоохранения 16 ноября 2017 г. IMDb и «Кто есть кто» сопоставили записи для профессора Лейтон. В своей книге «Sonic Wonderland» 2014 года телеведущий Тревор Кокс описал профессора Лейтона как «Гарри Поттера средних лет».

Ссылки

Эта статья включает текст, доступный в разделе CC BY 4.0 лицензия.

Последняя правка сделана 2021-06-11 03:53:15
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте