Jodie L. Lutkenhaus es profesora de ingeniería química en la Universidad Texas A&M y desarrolla polímeros activos redox para el almacenamiento de energía y recubrimientos inteligentes. En 2019, Lutkenhaus y Karen L. Wooley demostraron la primera batería de péptidos biodegradables del mundo. Lutkenhaus es un joven científico del Foro Económico Mundial .
Lutkenhaus se inspiró para estudiar ingeniería en su madre y su padre, quienes estudiaron química y física respectivamente. [1] Estudió ingeniería química en la Universidad de Texas en Austin y se graduó en 2002. [1] Se mudó al Instituto de Tecnología de Massachusetts . Después de obtener su doctorado allí en 2007 [2] bajo la supervisión de Paula T. Hammond , Lutkenhaus se trasladó a la Universidad de Massachusetts Amherst , [2] [3] luego, en 2008, se unió a la facultad de la Universidad de Yale . [2]
Lutkenhaus se unió a la facultad de la Universidad Texas A&M en 2010 y fue ascendida a profesora asociada en 2015. [4] Desarrolla nuevos materiales para el almacenamiento de energía y recubrimientos inteligentes, incluidos polielectrolitos y polímeros redox activos. [5] Aspira a desarrollar fuentes de alimentación blandas y flexibles para dispositivos electrónicos portátiles que sean duraderas, sostenibles y eficientes. [6] [7]
Un desafío con el uso de polímeros en baterías es que, por lo general, son deficientes para almacenar e intercambiar electrones. [8] Lutkenhaus ha demostrado que los polímeros de radicales orgánicos son electroquímicamente activos, lo que permite una rápida transferencia de carga durante las reacciones redox. [8] [9] [10] Si se utilizan en dispositivos electrónicos portátiles, los polímeros de radicales orgánicos podrían permitir una carga rápida. [11] [12] Lutkenhaus ha caracterizado la velocidad de transferencia de carga en estos sistemas utilizando una microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo . [8] [13] Ella espera que las futuras baterías sean reciclables, orgánicas y libres de metales. [14](En la actualidad, solo el 5% de las baterías de iones de litio se reciclan). Lutkenhaus y Wooley demostraron que el ácido glutámico podría usarse para fabricar baterías, la primera batería de proteína completamente biodegradable. [15] Los péptidos contienen compuestos activos redox, el radical estable Tempo en el cátodo y bipiridina viológeno en los ánodos. [dieciséis]
Lutkenhaus ha estudiado cómo se comportan las películas de polímero cuando se depositan en espacios reducidos. Está desarrollando nanoláminas bidimensionales de carbono y metal de transición ( MXenes ), estructuras similares a láminas hechas de cerámica en capas que pueden incluir una gama de diferentes compuestos y grupos funcionales. [5] También está investigando cómo la estructura química y el empaquetamiento molecular influyen en las propiedades electrónicas de estos materiales. [5] Ha demostrado que MXene : los dispositivos de polielectrolitos se pueden usar para detectar la humedad y la presión, ya que el agua facilita la relajación de los ensamblajes moleculares cargados al reducir la atracción de Coulombic . [17]
Lutkenhaus es miembro del consejo editorial de ACS Macro Letters , Macromolecules and Scientific Reports . [2]