Kenneth Stewart Cole - Kenneth Stewart Cole

Kenneth Stewart Cole
Née	( 1900-07-10 )10 juillet 1900 Ithaque, New York
Décédés	18 avril 1984 (1984-04-18)(83 ans) La Jolla, Californie
mère nourricière	Collège Oberlin Université Cornell
Conjoint(s)	Elizabeth Evans Roberts
Enfants	2
Récompenses	Médaille nationale des sciences (1967)
Carrière scientifique
Des champs	Biophysique

Kenneth Stewart Cole (10 juillet 1900 - 18 avril 1984) était un biophysicien américain décrit par ses pairs comme « un pionnier dans l'application des sciences physiques à la biologie ». Cole a reçu la National Medal of Science en 1967.

Biographie

Il est né le 10 juillet 1900 à Ithaca, New York, de Charles Nelson Cole, professeur de latin à l'Université Cornell et de Mabel Stewart. Kenneth avait un frère cadet, Robert H. Cole  [ Wikidata ] , avec qui il est resté très proche toute sa vie malgré une grande différence d'âge ; ils étaient co-auteurs de quatre articles publiés entre 1936 et 1942.

En 1902, la famille déménagea à Oberlin, Ohio , lorsque son père prit un poste à Oberlin College . Son père deviendra plus tard le doyen. La mère de Kenneth l'était, et Cole est diplômé de l' Oberlin College en 1922 et a obtenu un doctorat. en physique avec Floyd K. Richtmyer de l'Université Cornell en 1926. Il a passé des étés à travailler au laboratoire General Electric à Schenectady, New York .

En 1932, Cole épousa Elizabeth Evans Roberts, une avocate. Plus tard, son travail portait principalement sur les droits civils et en 1957, elle rejoignit le personnel de la Commission des droits civils des États-Unis.

Kenneth a rejoint le personnel de l'Université de Columbia en 1937 et y est resté jusqu'en 1946. Il avait également été associé au Presbyterian Hospital et à la Guggenheim Foundation for Advanced Study à l'Université de Princeton et à l' Université de Chicago .

De 1949 à 1954, il a été directeur technique du Naval Medicine Research Institute à Bethesda, Maryland . En 1954, il devient chef du laboratoire de biophysique de l' Institut national des maladies neurologiques et de la cécité .

Il a réalisé des progrès qui ont conduit à la "théorie du sodium" de la transmission nerveuse qui a plus tard remporté les prix Nobel pour Alan L. Hodgkin et Andrew F. Huxley en 1963. Cole a été élu membre de l' Académie nationale des sciences en 1956, et membre de l' Académie américaine des arts et des sciences en 1964. Il a reçu la National Medal of Science en 1967, la citation du prix, disait: "En conséquence, nous en savons beaucoup plus sur le fonctionnement du système nerveux." En 1972, il est nommé membre de la Royal Society of London . La Biophysical Society décerne la médaille Kenneth S. Cole à un scientifique étudiant les membranes cellulaires.

En 1980, il est devenu professeur adjoint au département de neurosciences du Scripps Institute of Oceanography à San Diego . Il avait un fils, Roger Braley Cole, et une fille, Sarah Roberts Cole.

Il est décédé le 18 avril 1984 à La Jolla, en Californie .

Modèle électrique de tissu

Le tissu peut être modélisé comme un circuit électrique avec des propriétés résistives et capacitives :

Sa dispersion et son absorption sont représentées par la formule empirique :

${\displaystyle \epsilon ^{*}-\epsilon _{\infty }={\dfrac {\epsilon _{0}-\epsilon _{\infty }}{1+(i\omega \tau _{0} )^{1-\alpha }}}}$

Dans cette équation se trouve la constante diélectrique complexe, et sont les constantes diélectriques "statiques" et "à fréquence infinie", multipliées par la fréquence, et est un temps de relaxation généralisé. Le paramètre peut prendre des valeurs comprises entre 0 et 1, la première valeur donnant le résultat de Debye pour les diélectriques polaires. Cette expression exige que le lieu de la constante diélectrique dans le plan complexe soit un arc de cercle avec des extrémités sur l'axe des réels et un centre en dessous de l'axe. ${\displaystyle \epsilon ^{*}}$${\displaystyle {\epsilon _{0}}}$${\displaystyle \epsilon _{\infty }}$${\displaystyle \omega =2\pi }$${\displaystyle \tau _{0}}$${\style d'affichage \alpha }$

Il convient de souligner que le modèle Cole-Cole est un modèle empirique des données mesurées. Elle a été appliquée avec succès à une grande variété de tissus au cours des 60 dernières années, mais elle ne donne aucune information sur les causes sous-jacentes des phénomènes mesurés.

Plusieurs références dans la littérature utilisent une forme de l'équation de Cole écrite en termes d'impédance au lieu d'une permittivité complexe. L'impédance est donnée par : ${\style d'affichage Z}$

${\displaystyle Z=R_{\infty }+{\frac {R_{0}-R_{\infty }}{1+({\tfrac {jf}{f_{c}}})^{1-\alpha }}}}$

Où et sont les résistances à fréquence nulle (c'est-à-dire DC) et à l'infini, respectivement. est souvent appelée fréquence caractéristique. La fréquence caractéristique n'est pas la même lorsque l'analyse est effectuée en termes de permittivité complexe. Une interprétation simple de l'équation ci-dessus est en termes de circuit où une résistance est en série avec un condensateur et cette combinaison est placée en parallèle avec une résistance . Dans ce cas et . On peut montrer que est donné par${\style d'affichage R_{0}}$${\displaystyle R_{\infty }}$${\style d'affichage f_{c}}$${\style d'affichage S}$${\style d'affichage C}$${\style d'affichage R}$${\style d'affichage R_{0}=R}$${\displaystyle R_{\infty }\ ={\tfrac {RS}{R+S}}}$${\style d'affichage f_{c}}$${\displaystyle f_{c}={\tfrac {1}{2\pi C(R+S)}}}$

Les références

Publications

• Cole, KS 1928. Impédance électrique des suspensions de sphères. Journal de physiologie générale PMID  19872446
• Cole, KS 1979. Principalement des membranes. Revue annuelle de physiologie 41:1-23 PMID  373584
• Cole, KS et RH Cole. 1941. Dispersion et absorption dans les diélectriques. J. Chem. Phys. 9:341-351 [1]
• Cole, KS, et Baker, RF 1941. Impédance longitudinale de l'axone géant du calmar. J. Gen. Physiol. 24:771-788 (Inductance de membrane)

Liens externes

• Mémoire biographique de l'Académie nationale des sciences