築國之重器!浙江首個國家重大科技基礎設施項目正式啟動

2019-11-18     中國藍新聞

新藍網-中國藍新聞客戶端11月18日訊(中國藍融媒體中心 新藍網記者王梓)與「天眼」望遠鏡、正負電子對撞機同樣咖位的國之重器今天正式落戶杭州了!11月18日,國家重大科技基礎設施超重力離心模擬與實驗裝置建設研討會與啟動儀式在杭州舉行,未來將有兩台世界上容量最大的離心機在這裡誕生。

據悉,「超重力項目」是《國家重大科技基礎設施建設「十三五」規劃》確定的十個優先建設項目之一,也是首個落地浙江省的國家重大科技基礎設施項目。項目位於杭州未來科技城,用地面積89畝,總建築面積34560平方米,總投資為21.008億元,將在5年內落成。

【高大上!我省首個國家重大科技基礎設施項目是什麼來頭?】

要想弄清楚「超重力項目」,就要先了解重力的概念。地球上的任何物體都要受地球重力的影響。像蘋果落地、人能夠在地面站立等都是重力的原因。科學家們把地球上重力場叫常重力場,1g≈9.8m/s²,大於1個g的叫作超重力。比如太空人從太空返回地球,就會受到4個g的超重力影響。

而超重力離心模擬與實驗裝置(英文簡稱CHIEF),就是利用離心機產生的離心力模擬超重力環境,利用離心機上的機載實驗裝置,實現超重力下物質運動試驗。它的核心是2台世界上容量最大的離心機、6座超重力實驗艙和18台機載裝置。在這裡,用「一步千里」、「一眼萬年」來形容毫不過分!為什麼這樣說呢?

首先,它具有「縮尺」的能力,通俗來講就是可以在一定程度上擺脫空間的限制。

比如,在建築領域,如果想知道100層樓高的房子對地基的影響,只需要通過裝置將1層高的模型放到100g的超重力環境下,就可以達成效果。

其次,它具有「縮時」的能力,也就是可以實驗中對時間進行壓縮。

比如,在現實中研究污染物的遷移,可能會花費高達千年的時間。但如果在超重力離心機上搭載土體污染物遷移實驗裝置,就可以模擬污染物在地下大尺度、長曆時的運移,千年的跨度僅僅需要1天就可以完成。

因為能夠利用超重力種種神奇效應,營造日常環境中不存在的極端物理條件,超重力離心機被視為一種「革命性的工程工具」,而「超重力項目」將完成的容量1900g·t的重載超重力離心機和容量1500g·t的高速超重力離心機,在現在世界範圍內,均屬容量之冠。

【13年沉澱!這件「國之重器」源自浙大】

「從06年建成ZJU400超重力離心機到現在,我們一直在努力。」作為項目首席科學家的陳雲敏感慨不已。「超重力項目」由浙江大學作為法人單位承擔建設,以陳雲敏院士為首的科學團隊,前後經過了13年的科學研究和技術積累。

目前,陳雲敏團隊已經初步解決了48項關鍵技術。同時,利用小試和中試裝置取得了一些階段性的科學成果:首創「高速鐵路列車運行動力效應試驗系統」;首次開展了青藏高原新生代構造變形超重力試驗,重現了印度板塊擠壓導致青藏高原隆升的過程;研製了國內首台超重力造波實驗裝置,重現了近海結構物在風浪作用下災變過程。

【「超重力項目」能做哪些事兒?這些領域都用得上!】

「『超重力項目』目前最主要的任務是支撐基礎科學,有了這個平台,可以提升大家了解物質運動的能力,那麼在這個基礎上,一定會有新的發現和新的應用。」陳雲敏表示,雖然「超重力項目」的研究也許不會直接作用在一些應用領域,但是它的影響仍然是巨大的,尤其是新材料的研發方面。「一種合金材料可能會有十幾種元素組成,在超重力的環境下,在不同的位置和方向上,這些元素的含量也是不同的,這樣材料的性質也就大相逕庭,換句話說,也就可以產生成百上千種新的材料。」

地球深部蘊藏著礦產、油氣資源,如何找到它們,研究其形成規律,長期缺乏有效的科學手段。研究地球內部物質的運移和演變,涉及時間跨度長、空間跨度大,但對於探索礦產資源和開發諸如「可燃冰」等新型能源則有著重要意義。而在「超重力項目」壓縮時間的超能力下,這樣的研究則將會突飛猛進。

此外,通過「超重力項目」大大縮減時間空間的限制,還可以在於探索複雜場地的地震規律和岩土體致災效應等方面提供助力,推動我國防災減災等領域高速進步。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-hk/cc7-gW4BMH2_cNUgZ06-.html