ARTs, IDEAs, ENGINEERing, NETWORKing

We were looking into this 2 years ago, I remember, when we were working on making the strongest rope in the world, for the NASA Centennial Strong Tether Competition!:

- not so great english version by babelfish –

13 Fragen, die mir die Kleine Zeitung stellte:

1. Warum bist du nach Amerika ausgewandert?

Mein erster Aufenthalt in Amerika war im Jahr 2000. Im Sommer arbeitete ich dort in einem der Amerikanischen Sommer-Camps (Camp Hillcroft), im Staat New York. Am ersten Wochenende, bin ich bereits in Cambridge, am Massachusetts Institute of Technology (MIT) gewesen um mir begeistert die Universitaet anzusehen. 2001 arbeitete ich wieder im selben Camp, fuer zwei Monate und im dritten Monat sah ich mir dann einige Univerisaeten im Staat New York an, darunter auch die Syracuse University. Diese war eine Partneruniversitaet der Montanuniversitaet Leoben, an der ich zu dieser Zeit in Oesterreich studierte. 2002 besuchte ich die Universitaet von Syracuse, in New York, fuer ein Semester. In dieser Zeit bestaetigte sich fuer mich, dass ich laengere Zeit in Amerika studieren sowie auch leben wollte.

2. Wann bist du nach Amerika ausgewandert?

Nach meinem Aufenthalt in Syracuse war ich erpicht meine Zeit in Leoben so gut wie moeglich zu nuetzen und ich schloss mein Studium zwei Jahre spaeter ab und erhielt den Rektor Platzer Ring als Auszeichnung fuer meine Studienergebnisse. Im Herbst 2004, zog ich dann nach Amerika, nach Cambridge, in Massachusetts.

3. Gab es am Anfang Schwierigkeiten oder Probleme, als du nach Amerika gekommen ist?

Schwierigkeiten hatte ich eigentlich nur bei meiner allerersten Ankunft in Amerika, im Jahr 2000. Ich kam am Flughafen in New York City an und musste den Bus in die Stadt nehmen. Zu diesem Zeitpunkt wusste ich aber nicht, dass der Bus mit „Manhattan“ angeschrieben war und ich wartete vergeblich auf den „New York City“ Bus. Die Situation klaerte sich aber recht schnell.

4. Was machst du in Amerika (Beruf)?

Ich arbeite als Doktorant am MIT im Werkstoffwissenschaft Department. Mein Projekt ist eine Zusammenarbeit zwischen MIT und der Autofirma FORD. Neben meiner Doktorarbeit arbeite ich als Tutor fuer eine Wirtschaftsvorlesung (iteams). Zur Zeit arbeite ich auch in einem MIT Team, dass sich mit dem Bau eines Weltraum-Liftes fuer die NASA beschaeftigt.

Utah, Weltraum-Lift Wettbewerb. Ich halte ein selbstgebautes Weltraum-Lift Kabel (100% Carbon Nanotubes) im Wert von $50.000 in der Hand.

In meiner Freizeit arbeite ich weiters an mehreren Projekten, die am MIT gestartet wurden und in Oesterreich fortgesetzt werden.

5. Wie sieht ein ganz normaler Arbeitstag bei dir aus?

Ich arbeite sieben Tage die Woche, das ist so ueblich am MIT. Ich stehe mit dem Sonnenaufgang auf und trainiere zuerst einmal. Dann spaziere ich in 15 Minuten zur Universitaeten, was ein Vergnuegen ist, da ich zur Zeit sehr nahe an der Universitaet wohne, im Gegensatz zu vor einem Jahr, wo ich ungefaehr eine Stunde unterwegs war. Im Buero angekommen, fruehstuecke ich, lese meine Emails und arbeite zuerst fuer kurze Zeit an meinen Projekten 2fast4u (Hochgeschwindigkeits-Photographie) und Redwired (ein soziales Netzwerk fuer Oesterreich), aufgrund des Zeitunterschiedes zwischen Amerika und Oesterreich.

Museum of Science, Boston.

Dann begebe ich mich fuer drei Stunden in die Werkstoffwissenschaften Bibliothek, wo ich in Ruhe an meiner Doktorarbeit arbeite. Zu Mittag, gehe ich eines der guten Restaurants (siehe auch Meine Top 10 Restaurants in und um Boston) um den Campus, mit meinen Kollegen. Danach, mache eine Pause von einer Stunde, in der ich wieder meine Emails lese und an meinen auswaertigen Projekten arbeite. Im Winter bin ich dann normalerweise bis Sonnenuntergang bei der Arbeit, im Sommer nur ungefaehr bis 6 Uhr.

6. Was machst du nach der Arbeit gerne (Hobbies)?

Nach der Arbeit gehe ich zwei bis dreimal die Woche klettern, weiters erkundige ich gerne die Umgebung von Boston und spaziere aber auch gern nach Boston um dort zu lesen.

Climbing at Quincy Quarries, South of Boston.

An den uebrigen Tagen bleibe ich im Buero und arbeite weiterhin an meinen Projekten oder lese im Internet, meistens bis spaet in die Nacht. Danach gehe ich nach Hause, wobei ich dort keinen Fernseher oder Internet besitze und nur noch ein Buch oder ein Magazin lese.

7. Welches ist dein witzigstes Erlebnis bis jetzt in Amerika?

Das war mit Sicherheit der Besuch des Dalai Lama, am MIT. Der Dalai Lama ist eine unglaubliche Persoehnlichkeit, ueber allen Dingen stehend, ruhig und unglaublich glaubwuerdig. Der Dalai Lama nahm Platz nachdem er mit tosendem Applaus vom Publikum begruesst wurde. Ein Sprecher des MIT hielt eine wuerdige Rede, der Dalai Lama jedoch war nur gering aufmerksam und begann ploetzlich seine Schuhe auszuziehen. Mit dem Hinterkopf zum Publikum zog er langsam seine Schuhe aus, waerend der Redner mit seiner Ansprache fortsetzte. Die Praesentation des Dalai Lama war weiterhin unglaublich locker, weise und unterhaltsam. Ein Erlebnis, dass ich nie vergessen werde.

MIT Bericht I
MIT Bericht II

8. Vermisst du etwas von Kärnten (Natur, Menschen, Essen)?

Ich vermisse immer vieles aus Kaernten darunter vor allem meine Freunde und Familie, aber auch die Berge und natuerlich das Essen. Wenn ich hier tolle Berge geniesen will, muss ich zuerst drei Stunden mit dem Auto in den Norden fahren (New Hampshire, Vermont,…). Allerdings kann ich am MIT, im Sommer, jeden Tag, am Charles River segeln, was wiederum auch nicht so schlecht ist. Man kann sicher sagen, dass man in Amerika eigentlich alles finden kann (ausser vielleicht Oesterreichisches Essen), man muss nur die notwendige Anzahl an Stunden im Auto oder Flugzeug verbringen. Dies ist auch eine typisch amerikanische Angewohnheit, Distanzen in Stunden und nicht in km anzugeben.

9. Kommst du auch hin und wieder nach Kärnten?

Aufgrund meiner vielzaehligen Projekte in Zusammenarbeit mit Oesterreich, sowie meiner Firma iPressl habe ich in letzter Zeit alle vier Monate bis zu drei Wochen, im Schnitt, in Oesterreich verbracht.

10. Wie würdest du deinen Wohnort in Amerika beschreiben?

Ich wohne in Cambridge bin aber wirklich nur 25 Minuten zu Fuss von Boston entfernt, was ich somit auch zu meiner Heimatstadt zaehle. Boston ist eine aeusserst jugendliche Stadt, aufgrund der vielen Universitaeten in dessen Naehe. Es gibt Restaurants aus jeder Ecke der Welt, tolle Museen, einen Hafen und einen grossen Fluss der zwischen Cambridge und Boston fliesst. Boston ist nicht nur eine der aeltesten Staedte Amerikas, sondern auch die Stadt mit der ersten U-Bahn in Amerika, sowie dem ersten Marathon. Viele Leute joggen hier und es ist fast unmoeglich keinen Laeufer zu sehen, wenn man durch die Strassen faehrt. Boston ist auch eine Arbeitsstadt. Man sagt, dass die Leute hierher kommen um Karriere zu machen. Aerzte, zum Beispiel, arbeiten 100 Stunden pro Woche und wie gesagt es ist ueblich auch am Wochenende zu arbeiten.

11. Wie würdest du das Leben in Amerika beschreiben?

Ich wuerde sagen, dass mein Leben hier sehr bescheiden ist und ich sehr viel arbeite, obwohl ich hier als Student bezeichnet werde, auch wenn ich bereits einen Titel habe. Mein Doktorats-Betreuer laesst mich meine Arbeit und Leben vollkommen selbst einteilen, aber trotzdem arbeite ich beinahe zu jeder Zeit. Dies ist bestimmt auch darauf zurueckzufuehren, dass einem Studenten/in am MIT soviele Moeglichkeiten geboten werden um sein/ihr Potential wirklich voll auszuschoepfen. Trotzdem sehe ich immer auf zu den Undergraduates hier, die bereits in ihren jungen Jahren manchmal ohne zu schlafen, mehrere Tage durcharbeiten, weil sie sich wieder einmal vollkommen mit Arbeit ueberladen haben.

12. Wo und wie lebst du in Amerika?

Ich wohne in einer Zwei-Schlafzimmer Wohnung, in einem typisch amerikanischen Stadthaus, in East-Cambridge und das ist 15 Minuten, zu Fuss, nord-oestlich vom Campus des MIT. 15 Minuten weiter suedlich vom MIT, auf der anderen Seite des Charles River, liegt dann auch schon Boston.

13. Gibt es Nachteile, die dir vielleicht erst jetzt aufgefallen sind?

Ich wuerde sagen ich habe eigentlich ein gutes Los gezogen, denn ich kann hier arbeiten wie nirgends anders und habe doch die Moeglichkeit ab und zu nach Oesterreich zu reisen. Natuerlich laesst die Lebensqualitaet, bei einem vergleichbaren Preisniveau mit Oesterreich, hier zu Wuenschen uebrig, aber zum Schlafen benoetigt man keine allzu hohen Standard. Wenn man genug Geld besitzt, kann man hier alles besitzen und machen und als Tutor am MIT werde ich auch nicht so schlecht bezahlt. Naja, ich sehe schon ich tue mir schwer mit dieser Frage, da ich zu optimistisch bin und ueber die Politik, Energiehandhabung und die Autos in Amerika brauche ich sowieso nicht sprechen, davon hoeren wir in Oesterreich ja wohl genug…

Habt ihr Fragen/Kommentare um die Liste zu erweitern? – Bin gespannt! Bis bald! Gruss,
Daniel

Stephen Steiner at Los Alamos National Laboratory holding a silica aerogel in his hand
Birthday: 26th of March, 1982
Hometown: Milwaukee, Wisconsin

“Talk about some extreme chemistry! As if aerogel weren’t exciting enough, here we are in our fourth year of making the world’s lowest density solid in zero-gravity. So what’s the big deal? Why have we endured the gut-wrenching environment of NASA’s KC-135A over and over? Why do we go to such extremes to make this stuff in zero-gravity?

Because aerogel has the potential to revolutionize everything from your winter jacket to surfboards to computers, and aerogels made in zero-gravity are materials like nothing else.”

These are the first two paragraphs on the website http://zerogaerogel.com/ created by Stephen Steiner, who I had the pleasure to spend a dinner with and talk about his past, present and future as an inventor.

These three words—automated nanomaterials production—are constantly on Steve’s mind (from this point on I shall refer to Mr. Steiner as Steve, as we have been great friends for the past four years and have also been inventing and venturing together in our time at MIT). Already in high school, Steve had taken an interest in science and at the time was particularly interested in ways of generating hydrogen. His junior year he was looking at photoelectrolysis of sun light as a way to electrolyze water while simultaneously extracting energy in the form of electrical current. Going through the literature, he found that titanium dioxide semiconductors are great materials to do just that and so the 17 year-old teenager decided to make his own!

Set yourself a goal, try something, do it wrong, and keep trying until you get it right—that was certainly one lesson Steve had to learn right of the bat! Quickly he discovered that the material of choice had an extremely high melting point, which makes it complicated to render into usable forms. After many trials of blowtorches, explosive thermite reactions, even acids, he still had not found the right way to get what he wanted.

That meant, back to the drawing board, or in this case the Internet—albeit the early Internet (1999)! There he found another way of approaching his problem; he read about materials called aerogels made through a wet-chemistry technique called sol-gel processing, and so he thought, “Why not make titanium dioxide aerogels to make a semiconductor for photoelectrolysis?”

And at that point, a new question arose: “Can I make an aerogel?” Soon after, he started in on trying different techniques and, with the help of his former high school chemistry teacher, ordered the chemicals he needed to start to make silica aerogels—or so he thought. But the recipes he got from the Internet wouldn’t work and again Steve said to himself, I have to make my own!

The process was made up of two steps—first, making a gel in a beaker and second, extracting the liquid to turn it into the so-called aerogel. Making the necessary gels didn’t seem to work at first until by accident he found that a method which worked very well—instead of adding catalyst all at once, he broke the process into two steps. In fact, this way, he was able to control the gel time quite precisely, which seemed to be an advantage over current procedures at the time.

Now, to extract the liquid from the gel, he would need to perform a supercritical drying procedure (which is as dangerous and expensive as it sounds!) But this didn’t hold Steve back and rather was exactly why he wanted to do it! So he purchased high-pressure pipe components with the help of his dad, Teflon-taped and epoxied everything together, bought liquid carbon dioxide from a welding house nearby, and found that his system could hold the needed pressure but eventually the epoxy seals would fail and fly across the room. With time he improved the setup and got it welded to replace all the Teflon tape and glue.

But that was not enough for Steve, so he started to call scientists at Lawrence Livermore and asked them tons of questions, always extracting the bits of information that he needed to use his machine. After 20 trials trying to operate the so-called manuclave (or “manual autoclave”), everything finally started to work!

Although he didn’t make titanium dioxide semiconductors, he ended up building an autoclave and inventing a new manufacturing procedure for creating silica aerogel and instead

• Exhibited his work at the International Science and Engineering Fair, where he won 2nd place in Chemistry
• Received a patent for his autoclave design and the rapid gelation technique
• Won an Intel Achievement Award for doing research without the resources of a lab or mentor (in fact, one of the Intel Judges said: “We looked at using aerogels for integrated circuits a few years ago, but we couldn’t get the gel time fast enough!”)
• Won a free trip to Space Camp from NASA
• Won $2,500 for the United States Air Force

Today, he is a PhD candidate at MIT and his rapid gelation technique has been used for the study of aerogel production aboard zero-gravity flights performed by NASA. The length of each zero-gravity period during the flight is relatively short (only 23 seconds), but his technique allows the gel to form that fast.

Set yourself a goal, work hard, go back to the books if it doesn’t work, and then work even harder and you will win big!

Thank you Steve for the interview!

Stephen Steiner and Daniel Pressl in front of a space elevator model.

“When nano becomes macro!”, Daniel Pressl holding a tether of 2 meters length, made purely out of carbon nanotubes! The commercial price of this tether is $50.000.

Dr. Bradley Edwards and Lauren DeFlores measuring up the tensile testing machine for the competition.

NEWS:

1. blog.spaceward.com: 2007 Space Elevator Games – (Entry 57)

Touching the future.

That’s what I was able to do tonight, actually touch the future. Even though the tether brought by MIT’s Delta-X team was not the winner in tonight’s Tether competition, it represents, IMHO, the future. We get excited when reading articles about how carbon nanotubes are now “1 cm long” or “2 cm long”, etc., but Delta-X brought a tether, made purely out of carbon nanotubes, that was 2 METERS long. Stephen Steiner, head of the Delta-X team gave it to me to study and to handle.

I had a feeling of awe while doing so, truly I did. This is the future. Yes, carbon nanotubes are not yet equal to other technology. And yes, it will take some time. And yes, it represents the future.

I’ll post some good close-up shots of the Delta-X carbon nanotube tether tomorrow. I can’t wait to see what they bring next year.

2. blog.spaceward.com:2007 Space Elevator Games – (Entry 56)

Well that was anticlimactic…

Astroaraneae and Delta-X both mounted their tethers on the machine (this was after the judges determined that both tethers met the weight and length requirement). Pressure was applied and almost immediately the Delta-X tether parted – the knot slipped.

Delta X had a second tether they mounted, but this was just for show. It only weighed 1.3 grams (as opposed to the Astroaraneae tether of 2 grams) and all were sure it would not stand a chance. Pressure was applied and the Delta-X tether parted almost immediately.

Then Ken Davidian, the NASA rep for the Centennial Challenges, announced that the Astroaraneae tether would now be competing against the house tether for the Prize money ($500K). However, at that point, Michael Remington, team leader of Astroaraneae, took the microphone and announced they would NOT be competing against the house tether – they forfeited their chance to win the prize. They said their goal in coming here to was to prove they still had the strongest tether in the world (but not 50% stronger than a COTS tether – the house tether) and that they were “still champions” of all the teams. Obviously they felt like they had no chance to win, but it was a major disappointment to me (and I’m sure other) to not be able to see how far the state of the art has advanced.

So, no winner in the Tether challenge this year and I think I can speak for everyone in the audience in saying that the out come was very disappointing, both in what it was and in the way it happened.

The $500K prize money rolls over to next year – next year’s Tether Challenge purse will now be $900K (the $200K rolling over from 2006 plus the $300K rolling over from this year and the $400K allocated to $2008). Let’s hope for a better competition and better results next year…

http://www.spaceelevatorblog.com/

3. nature.com:

One on one

Only two teams are aiming this year for the tether competition, the winner of which needs to be at least 50% better than last year’s best effort.

The entrants have to produce a loop of material at least 2 metres in circumference and weighing less than 2 grams. This is then stretched to breaking point, and has to outlast a standard tether made from state-of-the-art material (and not subject to the competition size and weight restrictions).

Stephen Steiner, who leads one of the entries, from the Massachusetts Institute of Technology, says he is taking an academic attitude to the games. The MIT tether is the first ever entry to be made entirely of carbon nanotubes — touted as the most promising material to make a rope strong and light enough to reach space. “We know that our materials cannot win this year,” he says, but predicts that by 2010 carbon nanotube fibres will be up to the job.

The games are set to conclude on Sunday, although bad weather may push this to Monday. Semon is confident that one of the teams will walk away much better off than when they arrived: “I think we’re actually going to award some prize money this year,” he says.

Read about the games as they happen over the weekend on their blog.

As of Sunday night, the Space Elevator Games had yet to produce a winner. There’s still one more day of competition for the climber test, so there may yet be a winner for that. But no one will take home a tether prize: MIT’s carbon nanotube tether snapped almost immediately, and the only other contender withdrew at the last minute.

http://www.nature.com/news/2007/071019/full/news.2007.180.html

PBS Airdate: January 9, 2007