今年的比赛共吸引了来自九个国家实验室的十六支队伍参赛,其中包括四支来自桑迪亚国家的队伍。获胜队伍包括首席研究员玛拉·辛德霍尔茨、企业管理专家温迪·鲁和新墨西哥大学的行业导师罗布·德尔坎波。玛拉说:“能够深入研究并了解问题空间和我们的传感器需要在何种环境条件下工作,有助于我们构建即将对传感器进行的相关环境测试。”该传感器被昵称为 nDETECT,代表能源 I-Corps 计划,可供军方用于监测硝化纤维素和硝化甘油基推进剂的降解,陆军使用这些推进剂作为能量材料,为其弹药(如火箭发动机)提供推进力。“众所周知,这种推进剂会随着时间的推移而降解,尤其是在极端环境条件下,并会开始排放氮氧化物。 “我们的传感器将向军方发出推进剂或武器正在降解的信号,”马拉说。传感器将安装在武器附近。目前用于氮氧化物检测的商业化方案可能需要更高的温度来收集测量数据或在室温下操作,但很容易被污染。桑迪亚开发的传感器由一个交叉电极和一个纳米多孔吸附层组成。纳米多孔材料可以调节以选择性地吸附气体,电响应与气体浓度直接相关。“目前的化学传感器技术价格昂贵,寿命短,可能需要大量维护,”马拉说。“我们的化学选择性纳米多孔电传感器具有成本效益和低功耗。它们的功耗仅为目前化学传感器的百万分之一,并且几乎不需要维护。”马拉说,传感器的数据将更好地为有关武器的安全决策提供信息,并有助于识别排气产品的演变和吸收趋势,从而提高对剩余使用寿命和降解性能的估计。桑迪亚团队包括桑迪亚联合首席研究员蒂娜·尼诺夫和利奥·斯莫尔,他们计划继续与堪萨斯城国家安全园区的合作伙伴一起开发未来原型,以推进该技术的发展。他们计划生产一个原型传感器,并继续与有兴趣使用 Energy I-Corps 的资金获得该技术许可的企业进行讨论。马拉和温迪表示,除了政府和军事合作伙伴的兴趣之外,他们预计私营部门也可能会对这种传感器感兴趣。例如,汽车、煤炭、空气质量和环境监测行业也需要传感器来有效(最好是高效)地检测气体。 走向商业化
应对维持国家核威慑的挑战。WIP 学生是桑地安人和其他组织的国家安全专业人员,包括美国空军及其核武器中心、美国海军、堪萨斯城国家安全园区、Pantex、Y-12、萨凡纳河和洛斯阿拉莫斯国家实验室、国防威胁降低局以及来自联邦调查局等情报界组织的学生。今年的班级应对了 COVID-19 大流行带来的挑战,以及由此导致的工作人员需要间歇性隔离或在家工作。华盛顿特区、基萨普海军基地和麦克乔德空军基地的重要体验被推迟并重新安排,另一项活动不得不取消。 8 月 25 日,实验室副主任 Laura McGill 欢迎 NNSA 管理员兼前实验室主任 Jill Hruby 重返桑迪亚。Hruby 祝贺 WIP 毕业生所做的重要工作,这是这一充满挑战的时期急需的。她还感谢现任 WIP 项目负责人 Matt Wingle 和项目创始人 John 的贡献
技术解决方案有限责任公司。能源部办公室还表彰了保罗和他的团队,他们举办了季度论坛,重点关注小企业发展和与桑迪亚国家实验室的合作。在 2021 财年,通过论坛等活动联系到了 1,800 家潜在供应商。保罗说:“我很荣幸获得这个奖项。这份工作让我能够与全国一些最好的小型多元化企业合作。知道我和我的团队能够发展这些企业,进而发展他们的社区,这真的很棒。”在 2021 财年,桑迪亚国家实验室签订了三份导师-学徒协议,并超额完成了当年的所有发展目标,这使得实验室获得了年度导师奖。保罗说,导师-学徒计划对于扩大桑迪亚国家实验室的供应商基础至关重要,它拥有合格且有能力的供应商,最大限度地为小企业与桑迪亚国家实验室和能源部在任务领域合作提供了机会。来自所有实验室的 79 多名导师
由桑迪亚国家实验室发布,由桑迪亚国家技术与工程解决方案有限责任公司为美国能源部运营。注意:本报告是作为美国政府机构赞助的工作的记录而编写的。美国政府、其任何机构、其任何雇员、其任何承包商、分包商或其雇员均不对所披露的任何信息、设备、产品或流程的准确性、完整性或实用性作任何明示或暗示的保证,或承担任何法律责任或义务,或表示其使用不会侵犯私有权利。本文以商品名、商标、制造商或其他方式提及任何特定商业产品、流程或服务,并不一定构成或暗示美国政府、其任何机构或其任何承包商或分包商对其的认可、推荐或支持。本文表达的观点和意见不一定表明或反映美国政府、其任何机构或其任何承包商的观点和意见。印刷于美国。本报告直接复制自最佳可用副本。能源部和能源部承包商可从以下地址获取:美国能源部科学技术信息办公室 PO Box 62 Oak Ridge, TN 37831 电话:(865) 576-8401 传真:(865) 576-5728 电子邮件:reports@osti.gov 在线订购:http://www.osti.gov/scitech 公众可从以下地址获取:美国商务部国家技术信息服务 5301 Shawnee Rd Alexandria, VA 22312 电话:(800) 553-6847 传真:(703) 605-6900 电子邮件:orders@ntis.gov 在线订购:https://classic.ntis.gov/help/order-methods/
1 | 为月球供电:桑迪亚研究人员为未来月球基地设计微电网(续第 4 页) 1 | 受贝壳启发的桑迪亚防护罩可在恶劣环境中保护材料(续第 6 页) 2 | 处理电池损坏的笔记本电脑的新方法 6 | 里程碑和退休人员 8 | 美国国家核安全局剪彩庆祝开业 9 | Hruby Fellow 通过关注最小的细节来解决气候方面的大问题 10 | 让星星重新聚在一起 11 | 博物馆文物中心将展出最大规模的核武器展览 12 | 桑迪亚研究人员将能源公平与能源存储联系起来 13 | 化学家因在物理化学领域做出“重大影响”而获得荣誉 14 | 设施开放,用于跨机构反大规模杀伤性武器培训 15 | 播种,养家糊口
知情和参与 — 实验室主任 James Peery(左)于 2 月 17 日主持了一场虚拟实验室全体会议,讨论了领导层变动、混合工作模式、奖项、项目成就、联邦预算流程以及桑迪亚在 NNSA 年度绩效评估报告中获得的“非常好”的评级。James 说:“我们完成的工作量及其对国家的影响是前所未有的。这是进行世界一流工程和研究以支持我们国家安全的绝佳时机。”执行董事兼首席人力资源官 Brian Carter(中)分享了员工敬业度调查的结果并谈到了即将采取的举措。Brian 谈到员工敬业度时说:“这实际上关乎员工与组织之间的联系。另一种思考方式是,员工由于与组织的联系程度而愿意付出自由努力的程度如何。”通讯主管 Frederick Bermudez(右)主持了全体会议。实验室市政厅的视频可以在数字媒体库中找到。照片由 Lonnie Anderson 拍摄
“我们现在可以研究许多材料在相同极端压力下的反应,”SNAP 的发起人、桑迪亚国家实验室科学家艾丹·汤普森 (Aidan Thompson) 表示。“应用包括行星科学问题——例如,什么样的撞击应力会导致月球的形成?它也为在极端条件下设计和制造新型材料打开了大门。”极端压力和温度对材料的影响对于设计巨行星的内部模型也很重要。桑迪亚国家实验室的 Z 脉冲功率设施和劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火设施等强大的 DOE 设施可以在实验中重现这些星球的近乎相同的条件,这些实验可以近距离检查径向压缩材料。但即使是这些独一无二的强大机器也无法精确定位这些极端条件下关键的微观变化机制,因为在原子层面的诊断存在局限性。“只有计算机模拟才能做到这一点,”艾丹说。戈登贝尔奖入围作品是关于“一块微米大小的压缩钻石”
Z 机是世界上最大的脉冲功率机,它使用数百个大电容器和数十条传输线将强大的电能脉冲引导和聚焦到目标上。国家点火装置是世界上最大的激光器,它使用数千个光学元件(如透镜、镜子和晶体)将强大的光脉冲引导和聚焦到目标上。这两个设施确保了核威慑的可靠性,同时开辟了惯性聚变能等众多科学领域的新领域,这就是为什么国家点火装置和 Z 机被 NNSA 实验室指导研究和开发实验室的研究人员使用的原因。例如,桑迪亚辐射与电气科学中心和脉冲功率科学中心的研究人员目前正在国家点火装置进行实验,同样,劳伦斯利弗莫尔和洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家也在利用 Z 机进行非常适合桑迪亚设施的研究。