作为阿克伦大学一百五十周年庆典的一部分——纪念我们150年的人民、地方和承诺——我们正在举办一个“学术卓越庆典”，以突出我们许多学科的历史和未来。
今天,满足亨特·金博士他于2016年加入UA。他是一名实验软物质物理学家，高分子科学助理教授，也是UA跨学科仿生研究与创新中心（BRIC）的核心教员。
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亨特·金博士
你关于鸟巢结构的研究最近在《纽约时报》上有专题报道。这个项目目前的状态是什么？你希望从研究鸟类如何筑巢中学到什么？
许多鸟类收集单个的细骨元素，并将它们组合成一个有凝聚力、坚固的鸟巢。在选择一根给定的棍子时，他们可能不知道它在结构中扮演什么角色。它们似乎确实知道什么样的棍棒属性会构成良好的巢属性。这意味着它们对“巢”材料是如何从相互作用的树枝中产生的有一些直觉。从广义上讲，我们所追求的是对这种涌现的洞察。这相当于观察单个分子，并猜测其整体玻璃态的刚度、屈服应力等——这是一个非常高分子的“物理”问题，但在宏观尺度上，没有热能，也有动物主角。
事实证明，一堆简单的直棒，总的来说，已经是一种机械复杂的材料。我们目前正致力于用实验的方式来描述它，以验证我们在伊利诺伊州的合作者的结果，他们正在进行一对一的计算实验。例如，我们对“巢状”材料如何在缓慢压缩和释放的同时吸收能量有一些想法。这些想法可以通过跟踪模拟元素的内部运动来验证，并且可以对其他相当普遍的缠结纤维系统产生影响。
在生物学方面，我们已经开始与苏格兰的鸟类专家合作进行行为实验。在他们的帮助下，我们希望改进和补充我们在阿克伦动物园的测试——用预先选择的建筑材料来挑战鸟类（我们可以在实验室里制作简单的人工类似物），以更好地了解它们的决策是如何预测紧急机制的。
你在哈佛大学做博士后时对白蚁丘的研究，已经在《大众科学》和《大众科学》上发表过。你能简单描述一下你的工作和你的发现吗？
白蚁在颗粒物理的一个非常不同的应用中，可以单独挤出湿土的微小颗粒用于建筑。在一个高度协调但分散的过程中，它们几乎没有认知，在它们的地下巢穴和真菌花园（它们将其作为营养补充）之上建造巨大而复杂的结构（土墩）。我们的项目最初旨在推导群体建造过程的规则，但我们很快就陷入了它的生理功能问题，这是一个存在争议的话题，与过程密不可分。两种主要理论描述了土墩的大部分空的、相互连接的内部管道系统是如何促进呼吸交换的，但推测了巢和土墩之间内部大量流动的完全不同的驱动力：一种引用了代谢加热，它会在巢空气中产生浮力，驱动对流细胞；另一个说的是风中的瞬变，偶尔会把足够多的污浊空气吹到上面的土堆里。这些理论预测了非常不同的（都是非常缓慢的）气流模式，但没有直接测量它们，所以我们自己定制了白蚁丘风速计，并前往印度和纳米比亚实地进行了测量。两种理论都不符合数据：风在很大程度上与内部流动无关，巢穴很少是土丘中最温暖的部分。相反，我们测量到的流动模式与振荡对流单元一致——内部热梯度的反转使其自身发生逆转。很明显，土丘结构，而不是需要一个定向能源，利用自然昼夜振荡的环境温度的优势。通过将管道网络横跨在土堆的暴露和绝缘部分，结构的不均匀加热和冷却足以持续驱动通风。我们认为这是一种获得被动功能的新颖方式，也是可持续替代HVAC解决方案的灵感来源。
你也在研究沙漠甲虫和蚂蚁——最近在《皇家学会杂志》上与人合著了一篇关于纳米布沙漠甲虫的论文。你希望从这些生物身上学到什么？
我们一直在研究纳米布沙漠甲虫展示的雾捕获解决方案，以及斐济蚂蚁物种的被动体温调节策略。
纳米布沙漠中有几种甲虫，它们在雾气朦胧的晨风中站在沙丘的顶端，拦截雾滴作为它们的主要饮用水来源。由于它们成功取水对生存至关重要，我们有理由认为，这种行为会伴随着额外的身体适应，以使其更容易，但观察甲虫，我们不清楚它是否/如何表现出来。2001年的一篇论文主导了对这种甲虫溶液的叙述，指出了它表面的润湿性，以及它如何促进收集的水从背部输送到嘴里。这个解释的细节对我来说从来没有意义，而且在随后的模仿解决方案的尝试中似乎也没有成功。相反，我们一直在研究甲虫的表面结构如何影响最初的收集步骤：沉积的流体动力学，或者如何诱使雾滴与拦截目标碰撞。我们发现，添加细微的纹理可以在这个过程中产生很大的不同，与润湿性无关。
这一结果的明显应用是雾收集器的设计——通常情况下，改变表面的形态比改变其润湿性更容易，毒性更小——但我们注意到，同样的物理原理也适用于收集效率，例如，N95口罩细纤维上的呼吸液滴核（遗憾的是，这一认识是在我们最后一次提交关于该主题的拨款申请后不久实现的）。
斐济蚂蚁是唯一已知的蚂蚁和植物之间义务互惠关系的例子。蚂蚁在树上播种并维持一种特殊的附生植物，这种植物为蚁群提供食物和住所。蚂蚁“忘记”了如何建造自己的巢穴（它们甚至没有改变植物的结构），植物也失去了自己繁殖的能力。这种关系有效地将它们结合在一起，就进化而言，作为一个整体——一种有利于一方的适应最好不要伤害另一方。
这种综合策略涉及一个值得注意的、相互矛盾的目标：在树冠上种植的植物暴露在阳光下会产生更多的糖，但升高的温度会伤害蚂蚁的巢。我们一直在试图了解植物的形状和结构是如何对有利于蚂蚁体温调节的选择性压力做出反应的。我们比较了专性共生植物的形态适应与它们最近的蚁独立亲缘植物的传热功能，并用我们自己的可部署传感器在野外测量了它们的表现。初步数据显示了一个违反直觉的结果：适应蚂蚁的植物似乎促进了内部温度的变化和极端。我们的工作假设是，这可能是解决方案的本质，而不是失败——在一个大的内部结构中提供一个广泛的温度范围，让蚂蚁可以不断地把它们的卵重新安置到舒适的地方，而不是保持一个恒定的内部温度，这可能会落在可接受的范围之外。如果这是真的，它将代表另一个自然选择的优雅例子，通过一种我们可能没有想到的方式来解决问题。
是什么把你吸引到“动物工程”和仿生学，并最终吸引到UA的聚合物科学系和金砖四国？
我必须承认，几年前我没有预料到自己会与这些事情联系在一起，但它们却意外地聚集在一起。我与物理学有着永久的深刻联系，它是理解一切事物的框架。作为一名学生，我被那些挑战我基本理解的问题所吸引，而不是那些需要进一步完善我们已经基本知道的问题。我在一些令人困惑或复杂的现象中发现了它们，尽管它们只熟悉或依赖于简单的部分，它们往往有机械和统计学的解释，强化了某种令人满意的世界观。
我在博士后期间对生物学的接触让我意识到，我不需要了解一个细胞或一个基因，就能从生物系统中发现重要的教训，因为生物世界在某种意义上是应用物理学的一个巨大的游乐场，通常是我一直喜欢的那种。聚合物物理学也可以做出非常相似的陈述：从看似简单的元素——我们可能不需要仔细理解其化学细节的弦状分子——出现了惊人的丰富的机械和相行为，挑战了一个人的物理直觉，而且，它几乎不用说，无处不在。
我喜欢认为我的实验室是仿生学生态系统的一部分，通过提供生物灵感和应用之间的桥梁。我们所关心的那座桥梁，是在认识和构建生物解决方案的关键所在的物理原理，以便有灵感的工程师可以利用它。高分子科学与高分子工程学院和BRIC充满活力的研究环境对于保持我们刚刚开始的多样化和跨学科的研究项目是非常宝贵的。
通过金砖四国，你们还与博士生和本科生合作，共同对抗伊利湖的有害藻华（HABs）。你一直对环境问题感兴趣吗？
我想我一直关注环境问题（但不是非常了解），但从来没有成功地将专业兴趣专门转向它们。现在，我们所做的几乎每件事都有一些联系——无论是与水资源短缺还是与可持续建筑有关。
HAB项目允许我的实验室在我们熟悉的领域之外的解决方案中发挥有用的作用（UA的另一个重要跨学科动态的证明），并且作为最近移植到该领域的人，我渴望参与与此相关的问题。
您是否还有其他正在进行或正在排队的项目？
我们目前正在认真地遵循两个广泛的想法。一种是被动的，以吸附剂为基础的蒸汽收集——这是水资源短缺的另一种极端解决方案——我们正在尝试用静电纺纤维垫和微波辐射，我认为这可能是白蚁堆的一种尚未被识别的功能。
另一个是关于表面如何设法接触，在最后时刻，在接触和不接触之间的微小尺度上，当周围流体（空气，水）的疏散起着很大的作用。那里的动力学是雾滴碰撞与雾捕获相关的基础，也是生物启发水下粘附研究的功效。为此，我们开发了一种成像方法来跟踪软表面和玻璃棱镜之间近接触的演变，精度可达几十纳米。
在你的职业生涯中，你最希望通过你的研究解决什么问题？你的长期目标是什么？
这感觉像是承认了一种异端邪说，但我的长期希望并不是围绕着具体的目标或问题组织起来的。我的主要满足感来自于每天与科学的接触，与学生一起学习和解决问题，无论是在实验室还是在现场。我希望自己能一直从事有价值的、有启发性的工作，一直能够做出有意义的贡献，比如值得参与的角色。
在教室和实验室之外，你喜欢在业余时间做什么？
作为一个带着婴儿和学龄前儿童的非终身教授，这个概念几乎难以想象。我记得为了乐趣而读书——这在某种程度上是很重要的，我希望有一天它能回来。在大流行期间，在家里的崩溃和危机之间，我很享受和女儿一起做的一些临时项目。最好的是把后院一棵倒下的大枫树拆了又装，盖了一个鸟巢/柳条冰屋，各种堡垒，弓箭。
回顾你自己的大学时光，你对亚利桑那大学的学生有什么建议？
尤其是作为一个不太成熟的大学生，我想我对自己的道路没有一个清晰的概念——我的行为实际上与我未来的职业有什么关系。大多数情况下，事情都很顺利（虽然很可能事与愿违），但我花了很多不必要的时间担心一些事情，而没有为其他事情付出足够的努力，主要是因为我不知道如何在早期寻求正确的建议。从教师的角度回顾过去，我发现有人可以提供帮助，我也不必勉强。
我非常幸运地在大三的时候找到了一个暑期研究职位。这种亲身体验以及与导师/团队的互动在关键时刻塑造了我的抱负。
所以，不要犹豫寻求职业建议；利用体验式学习的机会。