Atomo susidarymas be anglies planetos. „Gerai išsaugokite šalį“

Autorius:

Pagrindinis medžiagos manipuliavimo lygis, SU:Ju Li atranda naujų energijos naudojimo savybių.

Didžiąją savo karjeros dalį Ju Yu Li klestėjo teoriniais savo darbo aspektais, tyrinėdamas, kaip atomo masto manipuliavimas ir medžiagų pertvarkymas galėtų suteikti stebėtinai naudingų naujų makro prekės ženklo savybių. Šis tyrimas, kurį jis pradėjo 1994 m., Būdamas MIT magistrantu, buvo „tarp žinomo ir nežinomo“, – sako Lee PhD ’00, Branduolinės energetikos aljanso branduolinės inžinerijos (NSE) profesorius. Medžiagų mokslas և Inžinerija. – Atlikus tyrimus kilo tam tikras netikrumas, kuris man buvo labai patrauklus, beveik priklausomas.

„Darbas modeliuojant atomų padėtį,„ kaip Newtonas atsekė planetų trajektorijas “, – sako jis. „Mokslas žavėjo, man labai smagu buvo imituoti elektronus ir atomus“, – sako jis.

Bet nuo tada, kai 2011 m. Grįžo į MIT kaip dėstytojas, Lee pradėjo abejoti jo ketinimais. „Kai užaugsi, vien teorijos atlikti ir kalbėti apie mokslą nepakanka“, – sako jis. – Nuo dešimtojo dešimtmečio pabaigos žinojau, kad klimato kaita yra problema, supratau, kad galiu daug ką padaryti, turėjau tai padaryti, norėdamas asmeniškai prisidėti “.

Lee suprato, kad jo mikrostruktūrinių medžiagų modeliavimas daugelį metų yra tvari platforma energijos sprendimams tirti, padedanti spręsti klimato pokyčius. Savo laboratorijoje jis pradėjo eksperimentinę programą, sako: „Aš daugiau dėmesio skyriau inžinerijai“.

Rezultatas. Branduolinės energijos, baterijų, energijos konversijos medžiagų pažangos šaltinis, ilgalaikio poveikio planetos angliavandeniliams potencialas. Jo darbo, kuris buvo parodytas šimtuose žurnalų straipsnių, platumas. Vien 2020 m. Lee buvo pripažinta 45, įskaitant tai, kad buvo išrinkta į Medžiagų tyrimų draugiją, Amerikos fizikų draugiją, ir praėjusių metų lapkritį buvo išrinkta į Amerikos asociaciją. mokslo plėtrai.

Tačiau visa tai skatina „pajusti laiko spaudimą“, – sako Lee, kuris pradėjo ambicingą kampaniją „iš esmės išsaugoti Žemę“.

Ju Yu Li

„Pajutę Fe sezono spaudimą“, – sakė Ju ir Lee, kurie pradėjo ambicingą kampaniją „iš tikrųjų išsaugoti Žemę“, padidindami jos didžiulį produktyvumą. Kreditas: Gretchen Ertl

Studijuojant A + B

Kaip būdą remtis savo augančiu energetikos tyrimų portfeliu ir sukurti modelį didesnei mokslininkų bendruomenei, Lee pasirinko dviejų krypčių A + B metodą.

„A“ yra skirtas veikti, o tai reiškia greitai besiplečiančias patikrintas technologijas, tokias kaip branduolinė energija, akumuliatorių energijos kaupimas, kurios, kaip mes žinome, gali veikti pagal „Terawat“ skalę, reikalingą sumažinti CO.2: „Išmetimai buvo ryškūs nuo amžių sandūros“, – sakė Lee. „B“ skirtas vaikų technologijoms, tokioms kaip pažangieji skilimo branduolių sintezės reaktoriai և kvantinis skaičiavimas„Naujos technologijos, kurias turime sukurti šiandien, kad jos būtų parengtos per 20–30 metų“.

Šalis dega, sako Lee, ir gali būti, kad visa plėtojančių technologijų galia bus uždegta jau dabar. „Gesinote gaisrą iki 2050 m., Sulėtinkite CO nuolydį2: „Temperatūros padidinimas ir tada švaresnių, pažangesnių energetinių sistemų įvedimas“, – sakė jis.

Norėdamas pabrėžti savo atsidavimą šiam požiūriui, Lee praėjusiais metais paskelbė Taikomosios energijos simpoziumą. MIT A + B, demonstruojantis perspektyviausias medžiagas ir technologijas, kad būtų galima nedelsiant energy paveikti energiją.

Pats Lee atliktas A + B tyrimas remiasi jo nuodugnia medžiagų teorijos, modeliavimo ir mikrostruktūrinių mokslų patirtimi. Daugiau nei dešimtmetį jis studijavo novatoriškus atsparumo tempimui inžinerijos metodus, metodus, kurie sukelia didžiulius tempimo mechaninius įtempius į branduolį panašioje atominėje struktūroje, kad sukurtų naujas optines, elektrines, šilumines, katalizines ir kitas savybes. Šis požiūris pirmą kartą pasirodė 1990-aisiais, kai tyrėjai 1 proc. Greičiau įtempė silicio kristalinę gardelę, leidžiančią elektronams greičiau praeiti per medžiagą, sukurdami geresnių lazerių ir tranzistorių pagrindą.

Li grupė pažeidžia buvusios elastinės įtampos ribas, išlaisvindama didesnį medžiagos potencialą. Be kitų pasiekimų, jo komanda gali išgryninti silicį nuo 10 iki daugiau nei 7 procentų deimanto, atverdama kelią kur kas greitesniems puslaidininkiams. Jie sukūrė geresnius katalizatorius vandenilio kuro elementams paversti energija, kurios reikia elektrai, vėjo ir branduolinei energijai paversti sukauptu cheminiu kuru. Lee komanda taip pat demonstravo aukštos įtampos superlaidininkus. „Šie aukštos įtampos metaliniai siųstuvai gali žymiai pagerinti superlaidžius magnetus, taip pat efektyvų tolimojo energijos perdavimą“, – sako jis.

Nanocirkuliacija և anapus

Kitoje streso inžinerijos programoje Lee kolegos sugebėjo iš pramoninio deimanto medžiagos išgauti mikrono dydžio, vienodos formos konstrukcijas, įrengdami mikropluošto rankenas, valdomas mikroelektromechaninių sistemų. Šios struktūros, kurias Li vadina mikrovaldikliais, turi unikalias elektrines savybes և galima masiškai atkurti. “Šių mikrosistemų benziną galime dėti ant vaflių. Kiekviename iš šių tiltų telpa tūkstančiai tranzistorių”, – sako Lee. “Mes tikimės, kad jie gali būti naudingi saulės fotoelektrai energetikos elektronikoje”

Šis nanocirkuliacijos darbas yra platesnių Lee skaičiavimo pastangų dalis, apimanti įvairius inžinerinius metodus. Pavyzdžiui, jo laboratorija išmoko labai tiksliai manipuliuoti pavieniais atomais, naudojant labai koncentruotus elektronų pluoštus. „Mes galime sutriuškinti ակ šaudyti kamuolį atomas„Kaip futbolo kamuolys, valdantis jo kryptį ir energiją“, – sako Lee. Tai tyrimas, kuris, jo manymu, paskatins informacijos kiekybinį apdorojimą tobulinant daugelį inžinerijos sričių, įskaitant A + B technologijas.

Be šio pažangaus skaičiavimo darbo, Li reklamuoja daug energijos reikalaujančias programas, kurios padeda atlikti elektroninę elektroninę mikroskopiją, mokytis mašinų ir modeliuoti elektronines struktūras. Vienas dabartinis projektas. Saugus և tvirtos kietos būsenos baterijų liejimas, ląstelių formos nanostruktūros, stabilios liestis su labai koroziniu ličio metalu.

Branduolinės energetikos srityje Li kuria kietus, anglies-nanomobilio և nanopluoštu armuotus metalinius nanokompozitus, kurie galėtų išgyventi dėl didelės dozės spinduliuotės և ugniai atsparių lydinių 3D spausdinimą aukštoje temperatūroje; պատրաստված Medžiagos, pagamintos iš keramikos-cirkonio krištolo, kurios gali būti šilumos izoliacija, pasiimant šilumą iki 1400 laipsnių Celsijaus„Jis taip pat šalina radioaktyvias dujas ir skysčius, kad išvalytų panaudotą branduolinį kurą, bandydamas„ visiškai uždaryti branduolinio kuro ciklą “, – sakė Lee.

Siekdamas užpildyti šį tyrimų srautą, Lee, bendradarbiaudamas su NSE profesoriumi Bilge’u Yildizu, vadovauja MIT energetikos iniciatyvai „Mažai anglies dioksido išskiriantis energijos šaltinis“.

Teorijos prietaisai

Dviejų inžinierių, kurie statė atomines elektrines Kinijoje, sūnus Lee visada gerai jautėsi atominėje elektrinėje ir kitose sudėtingose ​​energetikos technologijose. Tačiau jis mėgo kompiuterinį programavimą, teorinę fiziką ir niekada nemanė, kad yra inžinierius.

Būtent jo MIT mentorius, profesorius Sydney’as Yipas, kuris aprėpė medžiagų mokslą, branduolinį mokslą, Lee pirmiausia atkreipė dėmesį į beveik neribotą darbo su medžiagomis potencialą. „Tai visiškai suformavo mane kaip mokslininką“, – sako jis. – Sužinojau, koks neišmanėlis esu tarpdisciplininis tyrimas.

„Po devynerių metų, kai mokėsi MIT lynų kituose universitetuose, Lee turėjo įrankių, naujo pasiryžimo pradėti„ ieškoti vis daugiau apčiuopiamų klimato kaitos sprendimų “, – sakė jis. – Dabar man patinka daryti viską, pradedant kompiuteriniu modeliavimu ir baigiant realiais įrenginiais.

Turėdamas tris vaikus Lee vis labiau apsėsta savo misijos skubos. „Norėčiau pamatyti, kaip kai kuriuos mano atradimus, išradimus žmonės iš tikrųjų naudoja“, – sako jis. “Mano svajonė yra pamatyti save be anglies, pagerinti gyvenimą visame pasaulyje”.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Greitas „COVID-19“ tyrimas iš lagamino

Lagaminų laboratorija jau sėkmingai naudojama nuo kitų infekcinių ligų Afrikoje. Autorius: dr. Ahmedas Abdas El Wahedas Mobili SARS-CoV-2 greito aptikimo laboratorija Afrikoje. PGR testas yra...

NASA į JAV smulkiojo verslo technologijų plėtrą investavo 105 mln

NASA Ji turi ilgą Amerikos verslininkų rėmimo istoriją, kai jie kuria technologijas nuo idėjų iki rinkodaros ketinimų. Smulkiojo verslo tyrimų agentūros (SBIR) programa...

Žemės tyrinėjimas iš kosmoso: Keshmo sala, Iranas [Video]

Kreditas: ESA, CC BY-SA 3.0. Sudėtyje yra modifikuoti „Copernicus Sentinel“ (2020 m.) Duomenys, kuriuos tvarko IGO. Misija „Copernicus Sentinel-2“ nukelia į didžiausią Irano salą -...

Neatrasta didžiųjų Afrikos žmonių klajojanti žemė – vaikai palaidoti prieš 78 000 metų

Panga ya Saidi urvo vietos apžvalga. Atkreipkite dėmesį į tranšėjos, kurioje buvo palaidotas, kasinėjimą. Autorius: Mohammadas Javadas Shoaee Tarptautinė komanda, apimanti kelis CNRS...

Prognozuojama, kad ateivių rūšių padaugės 36% iki 2050 m

Egipto žąsis (Alopochen aegyptiaca), kilusi iš Afrikos, o dabar įsikūrusi Vidurio ir Vakarų Europoje. Autorius: profesorius Timas Blackburnas, UCL Tikimasi, kad šio amžiaus viduryje...

Newsletter

Subscribe to stay updated.