筑国之重器!浙江首个国家重大科技基础设施项目正式启动

2019-11-18     中国蓝新闻

新蓝网-中国蓝新闻客户端11月18日讯(中国蓝融媒体中心 新蓝网记者王梓)与“天眼”望远镜、正负电子对撞机同样咖位的国之重器今天正式落户杭州了!11月18日,国家重大科技基础设施超重力离心模拟与实验装置建设研讨会与启动仪式在杭州举行,未来将有两台世界上容量最大的离心机在这里诞生。

据悉,“超重力项目”是《国家重大科技基础设施建设“十三五”规划》确定的十个优先建设项目之一,也是首个落地浙江省的国家重大科技基础设施项目。项目位于杭州未来科技城,用地面积89亩,总建筑面积34560平方米,总投资为21.008亿元,将在5年内落成。

【高大上!我省首个国家重大科技基础设施项目是什么来头?】

要想弄清楚“超重力项目”,就要先了解重力的概念。地球上的任何物体都要受地球重力的影响。像苹果落地、人能够在地面站立等都是重力的原因。科学家们把地球上重力场叫常重力场,1g≈9.8m/s²,大于1个g的叫作超重力。比如宇航员从太空返回地球,就会受到4个g的超重力影响。

而超重力离心模拟与实验装置(英文简称CHIEF),就是利用离心机产生的离心力模拟超重力环境,利用离心机上的机载实验装置,实现超重力下物质运动试验。它的核心是2台世界上容量最大的离心机、6座超重力实验舱和18台机载装置。在这里,用“一步千里”、“一眼万年”来形容毫不过分!为什么这样说呢?

首先,它具有“缩尺”的能力,通俗来讲就是可以在一定程度上摆脱空间的限制。

比如,在建筑领域,如果想知道100层楼高的房子对地基的影响,只需要通过装置将1层高的模型放到100g的超重力环境下,就可以达成效果。

其次,它具有“缩时”的能力,也就是可以实验中对时间进行压缩。

比如,在现实中研究污染物的迁移,可能会花费高达千年的时间。但如果在超重力离心机上搭载土体污染物迁移实验装置,就可以模拟污染物在地下大尺度、长历时的运移,千年的跨度仅仅需要1天就可以完成。

因为能够利用超重力种种神奇效应,营造日常环境中不存在的极端物理条件,超重力离心机被视为一种“革命性的工程工具”,而“超重力项目”将完成的容量1900g·t的重载超重力离心机和容量1500g·t的高速超重力离心机,在现在世界范围内,均属容量之冠。

【13年沉淀!这件“国之重器”源自浙大】

“从06年建成ZJU400超重力离心机到现在,我们一直在努力。”作为项目首席科学家的陈云敏感慨不已。“超重力项目”由浙江大学作为法人单位承担建设,以陈云敏院士为首的科学团队,前后经过了13年的科学研究和技术积累。

目前,陈云敏团队已经初步解决了48项关键技术。同时,利用小试和中试装置取得了一些阶段性的科学成果:首创“高速铁路列车运行动力效应试验系统”;首次开展了青藏高原新生代构造变形超重力试验,重现了印度板块挤压导致青藏高原隆升的过程;研制了国内首台超重力造波实验装置,重现了近海结构物在风浪作用下灾变过程。

【“超重力项目”能做哪些事儿?这些领域都用得上!】

“‘超重力项目’目前最主要的任务是支撑基础科学,有了这个平台,可以提升大家了解物质运动的能力,那么在这个基础上,一定会有新的发现和新的应用。”陈云敏表示,虽然“超重力项目”的研究也许不会直接作用在一些应用领域,但是它的影响仍然是巨大的,尤其是新材料的研发方面。“一种合金材料可能会有十几种元素组成,在超重力的环境下,在不同的位置和方向上,这些元素的含量也是不同的,这样材料的性质也就大相径庭,换句话说,也就可以产生成百上千种新的材料。”

地球深部蕴藏着矿产、油气资源,如何找到它们,研究其形成规律,长期缺乏有效的科学手段。研究地球内部物质的运移和演变,涉及时间跨度长、空间跨度大,但对于探索矿产资源和开发诸如“可燃冰”等新型能源则有着重要意义。而在“超重力项目”压缩时间的超能力下,这样的研究则将会突飞猛进。

此外,通过“超重力项目”大大缩减时间空间的限制,还可以在于探索复杂场地的地震规律和岩土体致灾效应等方面提供助力,推动我国防灾减灾等领域高速进步。

文章来源: https://twgreatdaily.com/zh-hans/cc7-gW4BMH2_cNUgZ06-.html