国产伦精品一区二区三区网站_91久久久精品免费观看国产_国产茄子在线观看视频_国产单亲乱视频_偷国产乱人伦偷精品视

我們已從計(jì)算材料科學(xué)的手工時(shí)代進(jìn)入工業(yè)化階段。圖片來(lái)源：NIK Spencer/Nature

　　這是迄今最令人討厭視頻的強(qiáng)勁競(jìng)爭(zhēng)者：對(duì)一部一排排數(shù)字和符號(hào)不斷向屏幕下方滾動(dòng)的智能手機(jī)的特寫(xiě)。不過(guò)，當(dāng)?shù)皆L者在Nicola Marzari俯瞰日內(nèi)瓦湖的辦公室駐足時(shí)，他總是會(huì)迫不及待地炫耀這部手機(jī)?！八鼇?lái)自2010年?！盡arzari介紹說(shuō)，“這是一部可實(shí)時(shí)計(jì)算硅電子結(jié)構(gòu)的手機(jī)?！?/p>

　　身為瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）物理學(xué)家的Marzari表示，即便回到當(dāng)時(shí)，這部如今已經(jīng)落伍的手機(jī)僅需要40秒，便能執(zhí)行完在超級(jí)計(jì)算機(jī)上曾花費(fèi)好多個(gè)小時(shí)的量子力學(xué)計(jì)算。這一壯舉不僅證實(shí)了過(guò)去十多年間此類計(jì)算方法走了有遠(yuǎn)，還表明未來(lái)其在改變材料科學(xué)發(fā)展方式上擁有的潛力。

　　Marzari和志趣相投的研究人員并未采用老式方法研發(fā)新材料——憑借運(yùn)氣偶然發(fā)現(xiàn)它們，然后在實(shí)驗(yàn)室里不辭勞苦地測(cè)量其屬性。相反，他們正利用計(jì)算機(jī)建模和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)產(chǎn)生數(shù)以萬(wàn)計(jì)的候選材料庫(kù)。即便是來(lái)自失敗試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，也能提供有用的輸入。很多候選材料完全是假設(shè)出來(lái)的，但工程師已開(kāi)始列出因某種特定應(yīng)用而值得合成和測(cè)試的候選名單。這是通過(guò)搜尋材料的預(yù)期性質(zhì)實(shí)現(xiàn)的，比如它們作為導(dǎo)體或絕緣體將會(huì)表現(xiàn)如何、是否能起到磁體的作用以及能承受多少熱量和壓力。

　　美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校材料學(xué)家、該領(lǐng)域先鋒人物Gerbrand Ceder表示，希望在于這種方法將在發(fā)現(xiàn)材料的速度和效率上產(chǎn)生巨大飛躍。“我們可能只理解了現(xiàn)有材料1%的性質(zhì)?！盋eder以磷酸鐵鋰為例介紹說(shuō)，這是一種于上世紀(jì)30年代首次合成的化合物，但直到1996年才被公認(rèn)為代替當(dāng)代鋰離子電池的頗有前景的材料。“此前，沒(méi)有人想到要測(cè)量它的電壓?！盋eder說(shuō)。

遺傳學(xué)的靈感

　　Ceder最早想到利用這種高通量、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法發(fā)現(xiàn)材料是在本世紀(jì)初。當(dāng)時(shí)，他在麻省理工學(xué)院（MIT）工作，并且發(fā)現(xiàn)自己受到近乎完成的人類基因組計(jì)劃的啟發(fā)?！熬推浔旧矶裕祟惢蚪M并非發(fā)現(xiàn)新療法的秘方。”Ceder說(shuō)，“但它為藥物研發(fā)提供了數(shù)量驚人的基本定量信息?！庇谑?，他在想，材料學(xué)家能否從遺傳學(xué)家那里借鑒一些經(jīng)驗(yàn)。他們能否鑒別出一個(gè)與生物學(xué)信息被編碼在DNA堿基對(duì)中的方式相同的編碼各種化合物屬性的“材料基因組”？

　　如果是這樣，Ceder推斷，編碼肯定存在于構(gòu)成一種既有材料的原子和電子及其晶體結(jié)構(gòu)中，即它們的空間排列方式。2003年，Ceder和團(tuán)隊(duì)首次證實(shí)了量子力學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)庫(kù)如何幫助預(yù)測(cè)一種金屬合金最有可能的晶體結(jié)構(gòu)。對(duì)于任何從事新材料發(fā)明工作的人來(lái)說(shuō)，這都是關(guān)鍵一步。

　　過(guò)去，這些計(jì)算冗長(zhǎng)且困難。即便對(duì)于超級(jí)計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)也是如此。機(jī)器不得不完成大量的反復(fù)試驗(yàn)以發(fā)現(xiàn)“基態(tài)”：能量在最低限度上并且所有力處于平衡狀態(tài)時(shí)的晶體結(jié)構(gòu)和電子組態(tài)。不過(guò)，在2003年發(fā)表的論文中，Ceder團(tuán)隊(duì)描述了一種捷徑。研究人員計(jì)算了一個(gè)小型二元合金（兩種不同金屬的混合物）庫(kù)中普通晶體結(jié)構(gòu)的能量，然后設(shè)計(jì)出一種機(jī)器學(xué)習(xí)算法。該算法能從庫(kù)中提取模式，并推測(cè)一種新合金最有可能的基態(tài)。它運(yùn)行得不錯(cuò)，使計(jì)算所需的時(shí)間大幅縮短。

　　“這篇論文引入了材料屬性公共庫(kù)以及利用數(shù)據(jù)挖掘填充缺失部分的想法?！蓖荒觌x開(kāi)Ceder團(tuán)隊(duì)并在杜克大學(xué)開(kāi)創(chuàng)了自己的實(shí)驗(yàn)室的Stefano Curtarolo表示。隨后，該想法促成了兩個(gè)獨(dú)立項(xiàng)目的誕生。2006年，Ceder在MIT開(kāi)啟材料基因組計(jì)劃，利用該算法的改進(jìn)版本預(yù)測(cè)用于電動(dòng)汽車(chē)電池的鋰基材料。2010年，該計(jì)劃發(fā)展到囊括了約兩萬(wàn)種預(yù)測(cè)的化合物。

　　與此同時(shí)，Curtarolo在杜克大學(xué)成立材料基因組學(xué)中心，聚焦金屬合金研究。和來(lái)自猶他州楊百翰大學(xué)以及以色列內(nèi)蓋夫核子研究中心的研究人員一道，他逐漸將2003年的算法和數(shù)據(jù)庫(kù)擴(kuò)展成AFLOW—— 一個(gè)能對(duì)已知晶體結(jié)構(gòu)開(kāi)展計(jì)算并自動(dòng)預(yù)測(cè)新結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。

材料基因組學(xué)

　　不過(guò)，直到2011年6月，計(jì)算材料科學(xué)才成為主流。當(dāng)時(shí)，白宮宣布了投資數(shù)百萬(wàn)美元的“材料基因組計(jì)劃”（MGI）。“當(dāng)白宮里的人們熟悉了Ceder的工作時(shí)，他們非常興奮。”美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院材料學(xué)家、MGI執(zhí)行秘書(shū)James Warren表示，“當(dāng)時(shí)，大家普遍意識(shí)到，計(jì)算機(jī)模擬已經(jīng)到了能對(duì)創(chuàng)新和制造業(yè)產(chǎn)生實(shí)際影響的時(shí)刻。更不用說(shuō)‘基因組學(xué)’這個(gè)名字了。它會(huì)讓人聯(lián)想到一些宏偉的事情?！?/p>

　　自2011年起，該計(jì)劃投資超過(guò)2.5億美元，用于軟件工具、旨在收集并報(bào)告實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化方法、在重點(diǎn)高校建立的計(jì)算材料科學(xué)中心以及高校和商業(yè)界就特定應(yīng)用研究開(kāi)展的合作。不過(guò)，目前尚不明確這種慷慨真正對(duì)科學(xué)起到了多大的促進(jìn)作用?！霸撚?jì)劃促成了很多好事，但也產(chǎn)生了各種名頭?！盋eder說(shuō)，“一些團(tuán)隊(duì)開(kāi)始將它們的研究冠上各種基因組學(xué)的名頭，盡管兩者幾乎沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)。”

　　不過(guò)，MGI明確做到的一件事情是，幫助Ceder和其他人意識(shí)到建立材料屬性在線數(shù)據(jù)庫(kù)的愿景。2011年年底，Ceder及其團(tuán)隊(duì)前成員Kristin Persson（在Persson于2008年搬到加州勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室后，兩人繼續(xù)就該項(xiàng)目進(jìn)行合作）將他們的“材料基因組學(xué)計(jì)劃”更名為“材料計(jì)劃”。白宮要求他們放棄“基因組”的標(biāo)簽，以避免同國(guó)家計(jì)劃混淆。第二年，Curtarolo公布了自己的數(shù)據(jù)庫(kù)。它被稱為AFLOWlib，基于Curtarolo在杜克大學(xué)研發(fā)的軟件。2013年，西北大學(xué)材料研究人員Chris Wolverton啟動(dòng)“開(kāi)放量子材料數(shù)據(jù)庫(kù)”（OQMD）。“我們從‘材料計(jì)劃’和AFLOWlib中借鑒了一些通用的概念?！盬olverton介紹說(shuō)，“但軟件和數(shù)據(jù)是自己的。”

在歐洲的擴(kuò)張

　　與此同時(shí)，材料基因組學(xué)進(jìn)入歐洲，盡管通常是以其他的名字出現(xiàn)。比如，瑞士創(chuàng)建了MARVEL。這是一個(gè)由研究機(jī)構(gòu)組成、針對(duì)計(jì)算材料科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)，其中EPFL 為主導(dǎo)、Marzari為負(fù)責(zé)人。利用一個(gè)新的計(jì)算平臺(tái)，Marzari正在創(chuàng)建一個(gè)名為“材料云”的數(shù)據(jù)庫(kù)。他正利用該數(shù)據(jù)庫(kù)搜尋二維材料，比如僅由單層原子或分子構(gòu)成的石墨烯。此類材料可被用于從納米級(jí)電子產(chǎn)品到生物醫(yī)學(xué)設(shè)備的一切應(yīng)用。為找到好的候選材料，Marzari正在讓15余萬(wàn)種已知材料經(jīng)歷一個(gè)被他成為“計(jì)算剝離”的過(guò)程：計(jì)算出將一個(gè)單層從普通晶體表面分離需要多少能量。等到今年晚些時(shí)候該數(shù)據(jù)庫(kù)準(zhǔn)備公開(kāi)發(fā)布時(shí)，他希望初步的運(yùn)行將收獲約1500種潛在二維材料。

　　而在幾公里之外的錫永鎮(zhèn)，計(jì)算化學(xué)家Berend Smit成立了另一個(gè)EPFL中心。該中心致力于研發(fā)用于預(yù)測(cè)上萬(wàn)種納米多孔沸石和金屬有機(jī)骨架材料的算法。隨后，其他算法會(huì)挑出從化石燃料發(fā)電廠的煙道中吸收二氧化碳的最佳候選材料。

　　Smit的工作還證實(shí)，材料基因組學(xué)會(huì)帶來(lái)壞消息。很多研究人員曾希望利用納米多孔材料建立能在更小空間內(nèi)儲(chǔ)存更多甲烷的汽車(chē)油箱。不過(guò)，在篩選了65萬(wàn)余種通過(guò)計(jì)算得出的材料后，Smit團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，大多數(shù)最佳材料已被制造出來(lái)。新材料只能帶來(lái)輕微的改善，而美國(guó)相關(guān)部門(mén)（打賭甲烷儲(chǔ)備會(huì)出現(xiàn)重大技術(shù)改進(jìn)）目前設(shè)置的能量目標(biāo)可能并不現(xiàn)實(shí)。

　　無(wú)論如何，Marzari認(rèn)為，“我們已從計(jì)算材料科學(xué)的手工時(shí)代進(jìn)入工業(yè)化階段”?！叭缃?，我們能創(chuàng)建仿真裝配鏈，讓它們發(fā)揮作用，并且以全新的方法探究問(wèn)題?！盡arzari說(shuō)。然而，目前還未有通過(guò)計(jì)算預(yù)測(cè)出來(lái)的材料出現(xiàn)在市場(chǎng)上。“讓我們10年后再談?wù)撨@個(gè)問(wèn)題。”芝加哥大學(xué)計(jì)算材料學(xué)家Giulia Galli表示，“我認(rèn)為，到時(shí)會(huì)出現(xiàn)很多這種材料。

  隱石檢測(cè)擁有一批在業(yè)內(nèi)取得顯著成就的專業(yè)技術(shù)人員，在行業(yè)內(nèi)有著豐富的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)。秉承著專注、專業(yè)、高效、想客戶所想的理念，公司積極增加項(xiàng)目和完善更先進(jìn)的測(cè)試儀器設(shè)備，保障每一個(gè)檢測(cè)，分析，研發(fā)任務(wù)優(yōu)質(zhì)高效的完成。同時(shí)通過(guò)專業(yè)所長(zhǎng),為全球數(shù)萬(wàn)家優(yōu)質(zhì)客戶提供最及時(shí)的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)信息，和更高精尖的分析檢測(cè)解決方案。

　　隱石檢測(cè)分別成立了閥門(mén)實(shí)驗(yàn)室，腐蝕實(shí)驗(yàn)室，金相實(shí)驗(yàn)室，力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，無(wú)損實(shí)驗(yàn)室，耐候老化實(shí)驗(yàn)室。從事常壓儲(chǔ)罐檢測(cè)，鍋爐能效檢測(cè)，金屬腐蝕檢測(cè)，應(yīng)力應(yīng)變檢測(cè)，無(wú)損探傷檢測(cè)，機(jī)械設(shè)備檢測(cè)，金相分析，石墨烯納米材料檢測(cè)，水質(zhì)檢測(cè)，油品檢測(cè)涉及的服務(wù)范圍已廣泛覆蓋到鋼鐵材料，有色金屬材料，石油化工設(shè)備，通用機(jī)械設(shè)備，冶金礦石，建筑工程材料、航空航天材料，高鐵船舶材料，汽車(chē)用零部件、非金屬材料，電子電工產(chǎn)品等各個(gè)領(lǐng)域，并獲得了CMA和CNAS;雙重認(rèn)可。