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      浙大牽頭要在余杭建一個“大家伙”
      日期:2019/1/22  字體:

      浙大牽頭要在余杭建一個“大家伙”

      浙江省首個“國字號”重大科技基礎設施即將在杭州開建。近日,國家發展和改革委員會批復了這個“大科學裝置”的可行性研究報告。

      這個國之重器名叫“超重力離心模擬與實驗裝置國家重大科技基礎設施”(CHIEF),總投入超20億元,由浙江大學作為法人單位牽頭建設。

      CHIEF建設地點位于余杭區未來科技城,建筑面積34560平方米,建設周期5年。建成后,將填補我國超大容量超重力裝置的空白,成為世界領先、應用范圍最廣的超重力多學科綜合實驗平臺,同時將為重大基礎設施建設、深地深海資源開發、高性能材料研發等提供基礎條件支撐。

      成立超重力研究中心  科研團隊包含10名院士

      浙大成立超重力研究中心,作為項目科學研究和技術攻關主體,中心組建了10名院士為核心的團隊,浙大建筑工程學院陳云敏院士任項目首席科學家。他牽頭的超重力離心模擬與實驗裝置,是一個構建從瞬態到萬年時間尺度、從原子級到千米級空間尺度、從常溫常壓到高溫高壓等多相介質運動的實驗環境的“大家伙”。

      在超重力環境下,會發生我們平常看不到的神奇效應。首先,超重力增大了物質的體積力,能產生縮尺作用。舉例說,想要知道100層樓高的房子對地基的影響,那么只要造1層樓高的模型,在100個g超重力作用下,就能模擬100層樓的效果。其次,超重力場加速了不同物質間的相對運動的驅動力,從而產生縮時作用。比如超重力場下的爆氣試驗,超重力增大了氣泡的運動速度,加速了相分離。

      該項目設施主要建設內容包括超重力離心機主機、超重力實驗艙、超重力試驗保障系統和配套設施。其中包含兩臺超重力離心機主機,以及邊坡與高壩、巖土地震工程、深海工程、深地工程與環境、地質過程、材料制備共六座超重力實驗艙。“這些實驗艙都是根據國內外現狀及發展需求來確定的,特別是針對國家重大戰略需求,我們召開了10余次專家論證會,經過了24位院士、上百位專家學者的論證。”陳云敏說。

      這個“大家伙”對社會的影響力有多大?

      根據設計,科學家可以通過CHIEF的6座超重力實驗艙及18臺機載裝置,全過程觀測超重力環境下巖土體、地球深部物質、合金熔體等多相介質的物質運動;揭示巖土體大時空演變與成災、地質過程演變與成巖成礦、合金熔體超重力凝固的機制,為重大基礎設施建設、深地深海資源開發、高性能材料研發等提供基礎支撐。

      目前,我國一些大城市正在規劃建設一批大型水電站和核電站,重大工程建設規模居世界之首,許多新建重大工程在全球范圍內未有先例,其服役性能與設計方案亟需實驗驗證。而CHIEF就可以驗證重大工程服役性能。材料制備實驗艙負責人、浙大材料科學與工程學院張澤院士認為,將來無論國內建設還是“一帶一路”建設,若涉及橋梁、大壩、涵洞等重大基礎設施和核能源建設等都需要進行實驗,這個裝置可以把時間縮短、空間與能量縮小,提供不可替代的作用,對社會影響力很大。此外,這個“大家伙”建成后還可以增強我國地球科學和材料科學研究的原始創新能力,比如發現高性能材料。

      另外,記者還了解到,最近一個新方案已經列入了陳云敏的工作計劃——他準備建立一個研究院,在培養學生的同時把超重力基礎研究中的科學新發現轉變成技術,然后產業化。                                

       



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