| 查看: 8749 | 回復(fù): 173 | ||||||||||
| 【獎(jiǎng)勵(lì)】 本帖被評價(jià)161次,作者solar001增加金幣 126.2 個(gè) | ||||||||||
[資源]
“材料基因組”計(jì)劃
|
||||||||||
|
http://news.xinhuanet.com/tech/2012-04/17/c_122994548_4.htm 目前,新材料從研發(fā)到市場應(yīng)用時(shí)間跨度非常長,某種新材料從最初的研究開發(fā),經(jīng)性能優(yōu)化、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成、驗(yàn)證、制造到首次投入市場通常需要10~20年時(shí)間。部分原因是一直以來過度依賴對材料研發(fā)的科學(xué)直覺與實(shí)驗(yàn)判斷,目前大部分材料的設(shè)計(jì)與測試是通過耗時(shí)的重復(fù)實(shí)驗(yàn)來完成的,實(shí)際上,有些實(shí)驗(yàn)通過計(jì)算工具就能完成,只是現(xiàn)在尚無法驗(yàn)證計(jì)算模擬的準(zhǔn)確程度。 此外,材料的生命周期并沒有隨著投入市場而結(jié)束,未來更多的行業(yè)和消費(fèi)者會(huì)關(guān)注材料的回收與可持續(xù)發(fā)展,材料工程師設(shè)計(jì)新材料時(shí)必須考慮可回收性等更多的因素。 材料基因組計(jì)劃將為新的研究范式發(fā)展提供必要的工具,強(qiáng)大的計(jì)算分析將減少對物理實(shí)驗(yàn)的依賴。改進(jìn)的數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)和一體化的工程團(tuán)隊(duì)將允許設(shè)計(jì)、系統(tǒng)工程與生產(chǎn)活動(dòng)的重疊與互動(dòng)。這種新的綜合設(shè)計(jì)將結(jié)合更多的計(jì)算與信息技術(shù),加上實(shí)驗(yàn)與表征方面的進(jìn)步,將顯著加快材料投入市場的種類及速度,材料的開發(fā)周期可從目前的10~20年縮短為5~10年。 重點(diǎn)內(nèi)容 材料基因組計(jì)劃試圖創(chuàng)建的材料創(chuàng)新框架,重點(diǎn)包括以下三方面的內(nèi)容: 一,打造材料創(chuàng)新基礎(chǔ)。材料基因組計(jì)劃將開發(fā)新的集成式計(jì)算、實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)信息學(xué)工具。這些軟件和集成工具將貫穿整個(gè)材料研發(fā)鏈,它們采用一種開放平臺進(jìn)行開發(fā),以提高預(yù)測能力,并按最新標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)整個(gè)材料創(chuàng)新基礎(chǔ)數(shù)字化信息的整合。這一基礎(chǔ)將與現(xiàn)有產(chǎn)品設(shè)計(jì)框架無縫結(jié)合,推動(dòng)材料工程設(shè)計(jì)向快速化、全面化發(fā)展。 二,開發(fā)數(shù)據(jù)共享平臺。材料基因組計(jì)劃的目的不僅是讓研究人員能夠輕松地將自己的數(shù)據(jù)導(dǎo)入模型,同時(shí)還要使研究和工程人員能夠彼此整合數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)共享還將促進(jìn)處于不同材料開發(fā)階段的科學(xué)家和工程師的跨學(xué)科交流。 三,通過先進(jìn)材料希望達(dá)到的目標(biāo)。這一計(jì)劃的提出者認(rèn)為,美國目前面臨的如清潔能源、國家安全和人類福祉等方面緊迫挑戰(zhàn)的求解都有賴于先進(jìn)材料的發(fā)展。 1,國家安全相關(guān)材料。美國國防部和國防實(shí)驗(yàn)室都在材料研究方面投入巨資。研究實(shí)驗(yàn)室更關(guān)注輕質(zhì)保護(hù)材料、電子材料、儲能材料、生物替代材料等。美軍方希望使用先進(jìn)材料來保護(hù)和武裝軍事力量,同時(shí),如稀土等關(guān)鍵材料在國家安全等領(lǐng)域也將發(fā)揮難以替代的作用。 2,人類健康和福利相關(guān)材料。先進(jìn)材料的許多應(yīng)用可解決人類健康和福利面臨的挑戰(zhàn)——從生物相容性材料到防受傷的保護(hù)材料設(shè)計(jì),如假肢或人工器官。防止創(chuàng)傷性腦損傷設(shè)計(jì)的先進(jìn)材料對于包括運(yùn)動(dòng)員和軍事人員等在內(nèi)的很多用戶群體都有潛在的好處。 3,清潔能源系統(tǒng)相關(guān)材料。開發(fā)清潔能源、減少對于石油的依賴是美國明確優(yōu)先發(fā)展的項(xiàng)目。材料研究可以幫助找到新技術(shù),如為生物燃料生產(chǎn)更好的催化劑、直接從陽光產(chǎn)生能量的人工光合作用、新穎高效的太陽能光伏、便攜式能源存儲設(shè)備等。先進(jìn)材料(如高效率、低成本、輕量化結(jié)構(gòu)材料)還可以減少運(yùn)輸對石油的依賴。 行動(dòng)計(jì)劃 白宮自去年6月底推出材料基因組計(jì)劃的白皮書后,目前正向相關(guān)國家實(shí)驗(yàn)室、大學(xué)等機(jī)構(gòu)征求政策建議。未來與此相關(guān)的重要安排有: 一,美國能源部將與國家科學(xué)基金會(huì)聯(lián)合開發(fā)、維護(hù)和實(shí)施可靠、可互操作和可重復(fù)利用的下一代物質(zhì)設(shè)計(jì)軟件。能源部將通過“材料和化學(xué)計(jì)算設(shè)計(jì)”項(xiàng)目,國家科學(xué)基金會(huì)將通過“21世紀(jì)科學(xué)與工程網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施框架”項(xiàng)目,協(xié)調(diào)發(fā)展高品質(zhì)生產(chǎn)軟件工具包。 二,為支持先進(jìn)軟件項(xiàng)目開發(fā),能源部和國家科學(xué)基金會(huì)還將協(xié)調(diào)發(fā)展下一步的表征工具,為算法和軟件工具的發(fā)展提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 三,國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院主導(dǎo)的“先進(jìn)材料設(shè)計(jì)”項(xiàng)目將針對標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)設(shè)施,參考數(shù)據(jù)庫和卓越中心的發(fā)展,使材料的發(fā)現(xiàn)、優(yōu)化設(shè)計(jì)建模和仿真更可靠。該項(xiàng)目將與能源部、國家科學(xué)基金會(huì)的項(xiàng)目密切配合。 四,美國防部將重點(diǎn)投資計(jì)算材料的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究,提高材料性能滿足廣泛的國家安全需求,在材料防御系統(tǒng)保持技術(shù)優(yōu)勢。陸軍研究實(shí)驗(yàn)室、海軍研究辦公室和空軍研究實(shí)驗(yàn)室將共同參與研究。 五,能源部能源效率和可再生能源部門的新一代材料方案將包括:用于制造過程的新材料,提高材料性能和降低制造成本的新復(fù)合材料系統(tǒng),用于預(yù)測空間和時(shí)間變化的建模和仿真工具等。 下面的附件是美國關(guān)于材料基因組的計(jì)劃的內(nèi)容。[ Last edited by solar001 on 2012-5-25 at 09:02 ] |
科研工具資源Nick | 科研技巧 | Materials Design | 科研寶典 |
個(gè)人收藏 | 有用的帖子 | jobs |
專家顧問 (職業(yè)作家)
![]() |
專家經(jīng)驗(yàn): +83 |
木蟲 (著名寫手)



| 最具人氣熱帖推薦 [查看全部] | 作者 | 回/看 | 最后發(fā)表 | |
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 求調(diào)劑 +3 | 李李不服輸 2026-03-25 | 3/150 |
|
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 材料調(diào)劑 +3 | iwinso 2026-03-23 | 3/150 |
|
|
[考研] 340求調(diào)劑 +5 | 話梅糖111 2026-03-24 | 5/250 |
|
|
[考研] 311求調(diào)劑 +3 | 冬十三 2026-03-24 | 3/150 |
|
|
[考研] 0703化學(xué)調(diào)劑,求導(dǎo)師收 +7 | 天天好運(yùn)來上岸?/a> 2026-03-24 | 7/350 |
|
|
[考研] 070300化學(xué)求調(diào)劑 +9 | 苑豆豆 2026-03-20 | 9/450 |
|
|
[考博] 申博26年 +4 | 八6八68 2026-03-19 | 4/200 |
|
|
[考研] 環(huán)境學(xué)碩288求調(diào)劑 +8 | 皮皮皮123456 2026-03-22 | 8/400 |
|
|
[論文投稿] 急發(fā)核心期刊論文 +3 | 賢達(dá)問津 2026-03-23 | 5/250 |
|
|
[考研] 333求調(diào)劑 +6 | 87639 2026-03-21 | 10/500 |
|
|
[考研]
|
酥酥魚.. 2026-03-21 | 4/200 |
|
|
[考研] 尋找調(diào)劑 +4 | 倔強(qiáng)芒? 2026-03-21 | 4/200 |
|
|
[考研] 260求調(diào)劑 +3 | 朱芷琳 2026-03-20 | 4/200 |
|
|
[考研] 311求調(diào)劑 +3 | 26研0 2026-03-20 | 3/150 |
|
|
[考研] 一志愿北京化工大學(xué)070300 學(xué)碩336求調(diào)劑 +5 | vv迷 2026-03-21 | 8/400 |
|
|
[考研] 266求調(diào)劑 +3 | 哇呼哼呼哼 2026-03-20 | 3/150 |
|
|
[考研] 一志愿武漢理工材料工程專碩調(diào)劑 +9 | Doleres 2026-03-19 | 9/450 |
|
|
[考研] 求調(diào)劑一志愿南京航空航天大學(xué)289分 +3 | @taotao 2026-03-19 | 3/150 |
|
|
[考研] 一志愿南理工085701環(huán)境302求調(diào)劑院校 +3 | 葵梓衛(wèi)隊(duì) 2026-03-20 | 3/150 |
|
|
[考研] 一志愿福大288有機(jī)化學(xué),求調(diào)劑 +3 | 小木蟲200408204 2026-03-18 | 3/150 |
|