介尺度翻译稿1.doc

2012年9月
从量子到连续:介尺度科学的机遇
一份来自基础能源科学咨询委员会
介尺度科学小组委员会的报告
关于能源部门的基础能源科学程序
基础能源科学(BES)支持电子、原子和分子水平的基础研究来理解、预测和最终控制物质和能源。这项研究为新能源技术提供了基础,并且为在能源、环境和国家安全方面的DOE任务提供支持。BES项目同时也计划、构建和经营主要科研用户设施来服务大学、国家实验室、和私人机构的研究人员。
关于“基础研究需要“的系列报告
在过去的十年,基础能源科学咨询委员会(BESAC)和BES已经与数千个来自学术界、国家实验室和世界各地行业的科学家们合作来研究现状,限制因素和妨碍替代能源技术广泛实施的特定的基础科学瓶颈。报告从基础性的基础研究需要到确保未来能源安全的研讨会,以下十个“基础研究需要”部分,专家组在应对大科学挑战, 总结报告了为拥有一个安全、可持续的能源的未来,关键的基础研究是在未来需要创建可持续、低碳能源技术。这些报告已经在科学界成为标准的参考文献,并且帮助BES资助的项目塑造战略方向(-and-resources/reports/basic-research-needs/)。
1能源技术科学:加强基础研究和产业之间的联系
2为一个安全的和可持续的能源未来研究的新科学
3指导物质和能量:五个科学和想象的挑战
4在极端环境下的材料的基础研究需要
5基础研究的需要:对能源的催化作用
6电能存储的基础研究需要
7地球科学的基础研究需要:促进21世纪的能源体系
8为21世纪交通运输燃料清洁和高效的燃烧的基础研究需要
9先进核能系统的基础研究需要
10对固态照明基础研究需要
11超导电性的基础研究需要
12对太阳能利用的基础研究需要
13氢经济的基础研究需要
14确保一个安全的能源未来的基础研究需要
关于这个报告
在这个研究过程中,基础能源科学咨询委员会的介尺度科学小组委员会与数以百计的同事在市政厅会议,在线研讨会,和网站相互交流合作,以为介尺度科学研究确定重要的、及时的重点研究方向,以及为应对这些挑战提供所需的能力。这份报告概述了掌握介尺度科学的需求、机遇、挑战,以及效益。进一步的信息也可以在。
封面精要
显示在一个与很多能源技术有关的分割膜(绿色)存在的封闭环境下的水分子(紫色)和酸根(黄色和红色)的模拟。为了理解和控制在复杂电化学环境下,膜和电解质在分离和降解过程中的选择性,我们需要了解介尺度膜/液体界面,除此之外还需要了解运输和反应在分子水平上的细节。这个图显示了不同的尺度。来源:Michel Dupuis 和 Ram Devanathan, 西北太平洋国家实验室。
从量子到连续:
介尺度科学的机遇
一个来源于基础能源科学咨询委员会的报告
主席:
John Hemminger
加利福尼亚大学尔湾分校
美国能源部
2012年9月
由关于介尺度科学的BESAC小组委员会编制
联合主席:
e Crabtree
阿贡国家实验室和芝加哥伊利诺伊大学
和
John Sarrao
洛斯阿拉莫斯国家实验室
基础能源科学咨询委员会
主席:
John Hemminger (加利福尼亚大学尔湾分校)
Simon Bare (环球油品公司)
William Barletta (麻省理工学院)
Nora Berrah (密歇根大学)
Gordon Brown (斯坦福大学)
Sylvia Ceyer (麻省理工学院)
Yet-Ming Chiang (麻省理工学院)
e Crabtree (阿贡国家实验室和芝加哥伊利诺伊大学)
Peter Cummings (范德堡大学)
Beatriz Roldan Cuenya (佛罗里达中央大学)
Frank DiSalvo (康奈尔大学)
Roger French (凯斯西储大学)
Bruce Gates (加州大学戴维斯分校)
Laura Greene (伊利诺伊大学香槟分校)
Allen Goldman (明尼苏达大学)
Ernie Hall (通用电气全球研究中心)
Sharon Hammes-Schiffer (宾夕法尼亚州立大学)
Bruce Kay (西北太平洋国家实验室)
Kate Kirby (美国物理学会)
Max Lagally (威斯康星大学)
William McCurdy, Jr. (加州大学戴维斯分校和劳伦斯伯克利国家实验室)
Mark Ratner (西北大学)
John Richards (加州理工学院)
John Spence (亚利桑那州立大学)
Douglas Tobia