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Posted in | Nanomaterials | Nanoenergy

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MIT Designs Nanomaterials 教授能源应用的

Published on October 11, 2012 at 6:44 AM

长大在中国作为二位工程师的儿子, Ju 李说他更最初感兴趣对纯科学比在实践工程。 “我由理论物理相当迷住,当我是孩子”,他收回。

Ju 李,材料学的 MIT 的部门的一位教授和工程和核科学和工程,拿着扫描挖洞显微学持有人用于 nanofactory 在原处透射电镜术。 (照片: M. 斯科特 Brauer)

但是最终,他查找了一个方式与实用结合理论上: 学习原子和电子如何正常运行并且配合用允许他设计从这个基本级别的新的材料的方法。

李,暂挂联合任职作为材料学和工程 (DMSE) MIT 的部门的一位教授和核科学和工程 (NSE),在可能变换的研究领域在一切比线粒体结束了能源被生成的方式,存储和使用 - 从电池微小对巨大的核发电厂。

在他的在科技大学的学院岁月中国的,李变得非常对电气工程感兴趣,并且计算机科学,他解释。 那导致他使用材料计算机模拟在电子和基本级别了解在使用这些材料新的方式的潜在 - 技术可能通过准确的实验室实验然后被确认和被开发的途径。

自那以后他 MIT 到达了作为博士生,从事在各种各样的缩放比例间是李的研究一个中央功能。 “我查找我可能使用物理我的知识,并且与计算机一起使用”塑造材料工作情况。 “我感到它是非常好适应”,他说。

在取得他的 PhD 以后在从 MIT 的核工程方面,在 2000年他度过了二年作为 postdoc 这里,与希德尼的工作犬吠,现在荣誉退休教授,也暂挂在 NSE 和 DMSE 的联合预约。 在那时李也从事了与 MIT 研究员 Subra Suresh,现在是国家科学基金会的主任和 Krystyn 范 Vliet, DMSE 的一位副教授。

他在 2002年把 MIT 留在采取在材料学的一个助理教授在俄亥俄州立大学的位置和工程,搬到宾夕法尼亚大学在 2007 作为材料学副教授。 他回到了 2011 的 MIT 作为核科学和工程 Battelle 能源联盟教授和作为 DMSE 的一位教授。 他的妻子,一位生物工程师,当前是 postdoc 在 MIT; 这对夫妇有一个 12 岁的女儿和一个五岁的儿子。

李在观察和模拟介入最微小的结构的动态工作情况,帮助设计 nanoscale 电汇 - 浓厚毫微米十 - 可能作为阳极和负极,电池二根有效的杆,但是在等级小于任何人以前生产了。 以集成这些的若干进一步工作一个运转的设备,他说,这可能是第一步往可能处理在 1966年科学幻想小说影片显示的惊人的功能 “意想不到的远航系统的一个真实版本”,哪些表示可能通过人员的血液驾驶为了去除血块的一艘小型化的潜水艇。

“与我们的合作者,我们在这个世界上做最小的电池”,李说。 虽然它不是充分发展的 - 他的仍然组需要查找包装这些电极办法到一种完全,功能部件 - 小型化的电池可能为微型和 nanodevice 流动性某天提供电源,李说。

利用复杂的在原处透射电镜术 (TEM),他也发现了在这些微小的缩放比例进行,并且可能某天被利用的几种新的现象。 “眼见为实”,李说在原处 TEM 验证。 “它提供我们新的方法非常好支票塑造”。

对在这个基本缩放比例的这些动力的多数分析,李说,太被限制查找他们的确实重大的作用,由于计算功率必要的吓人的相当数量执行长期模拟。 “什么对材料是重要随着时间的推移是少见活动,债券中断,并且脱臼或精锐部队可能演变”,他说。 李和他的同事在此附近找到办法通过开发可能解决时标限制的算法并且预测驱动微结构演变的这样 “少见”活动。

通过适用一个加速的模拟技术,李能使用这些新的设计从一些纳秒时标外推至世纪或千年 - 需要的时间评估用于的容器的稳定性存储从核反应堆核心 的浪费能依然是危险放射性为许多千位几年。

现在,李说,他的一些新的工作集中于大弹性应变如何影响材料属性。 例如, Intel 和其他公司发现,当硅被舒展时,以便其格子由大约 1% 扩展,电子的能力移动在材料内增加大约 50%; 此技术已经适用于各种各样的电子筹码。 李认为这抓什么的表面可能成为在弹性应变工程基础上的浩大的应用。

通过断开大弹性应变的 nanoscale 处理,李说,他认为发现材料新和意外的属性将是可能的。 他认为对将来的工程的影响可能是可比较的与熔合的发明金属由我们的祖先,在铜器时代迎接超过五个千年前。 做的可能承受大重点,不用放松和为适用的和评定的弹性应变和了解其对实际和化工属性的作用的 nanomaterials 新技术,打开设计的材料的革命新的可能性,他说。

“我相信这可能最终有对人力文明,和化学制品熔合有一样多”,李的影响说。 “Nanomaterials 一般有弹性应变的更大的容差。 通过测试在六尺寸弹性应变空间的材料,我们设法给予新的含义到 Feynman 的语句有大量空间在底层”。

来源: http://web.mit.edu

Last Update: 11. October 2012 07:39

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