社会风险,并把相应的政策与社会应对建议一并写入技术开发报告之中。 参加关键技术领域的有:尤利希研究中心、卡尔斯鲁厄研究中心和基斯塔赫特研究中心。 案例1:纳米技术替代润滑剂 卡尔斯鲁厄研究中心研制的齿轮由于表面极其光滑,且摩擦力和磨损极小,因此不上润滑油也能够高速转动。这种齿轮是利用深刻模造(LIGA)工艺研制的,这些构件表面的粗糙度低于五千万分之一毫米,比人的头发丝还细百万倍。现在,LIGA技术正计划批量攻占商业市场。最近,瑞士产的名贵豪华手表已经开始使用这种齿轮了。锚形擒纵轮是机械钟表里最重要的构件,利用LIGA技术可以成批生产这些构件。这种质量的齿轮对于小型发动机或者微型发动机的驱动装置非常适用,此外,在有固定平台的传动装置方面也将有大量的需求。LIGA工艺凭借X射线同步辐射源在界面上使塑料胶片样品曝光,然后再用溶剂进行冲洗。根据这一工艺原理,今后将有可能利用电化学切割金属。 案例2:速度最快的超级计算机 坐落于尤利希研究中心的超级计算机JUBL(J Uelicher Blue Gene/L)是当前世界上运算速度最快的计算机之一。这部超级电脑采用了IBM Blue Gene/L系统,其运算速率高达每秒46万亿次,功率比现代PC高出10000倍。高速计算机有广泛的特殊用途。与JUBL相比,著名的Blue Gene计算机居于世界第八位。在近十几年来,除理论研究与科学实验之外,借助于计算机实现的数字模拟技术已发展成为科学研究的第三条大腿,因此,科学家特别需要高速计算机。JUBL可以广泛用于所有科学领域的研究工作,特别是纳米技术、生物物理学或者环境研究——这些系统是如此的复杂,以至于倘若没有超级计算机,那么对它们的计算将有可能持续十几年时间。Blue Gene采用平行驱动技术获得了相当高的计算功率,其处理器还具有降低耗电的优势。该计算机由赫尔姆霍茨中心研究组、其他研究所和大学使用。 5.物质结构研究领域 物质基质之间的力量不仅在微观宇宙中发挥着决定性的作用,而且也决定了宇宙的发展。与此相应的该研究领域的发展战略,就是要了解物质的结构及其在完全不同等级质量的条件下产生相互影响的力量。由许多粒子组成的以及由此产生的新的复合性能系统也在重点研究之列:一方面是固体——诸如半导体,另一方面是从原子到固体的过渡以及由此产生的具有新性能的纳米系统。 我们了解微观宇宙的基本定律及其对宇宙发展的作用,预言复杂系统的性能并利用已获取的知识所指导的基础研究将对新物质材料的推广与应用产生决定性的推动力。 为此,该研究领域将设计、建造和运行世界上最卓越的大型仪器,如基本粒子物理加速器、天体粒子物理天文台等,以及物理学、结构生物学、化学领域结构研究所需使用的光子、中子与离子源等。 这些大型仪器不仅将对世界各地的研究人员产生强大的吸引力,而且也是他们工作的基础。这些高技术装置因其复杂性及所需的昂贵费用而需要开展大规模的国际合作——世界各地的科学家有责任共同实施这些大型仪器项目。所以,该研究领域对塑造国际研究目标也将起到重要的作用。相关的研究课题可以分为相互关系很密切的5个重点部分,即:基本粒子物理;天体粒子物理;强子和核子物理;使用光子中子和离子进行研究的大型仪器;冷凝物质的物理学。 案例1:猜测物质的秘密 达姆施塔特重离子研究学会将通过国际合作建造新的反质子及离子研究基础设施(Facility for Antiproton and Ion Research, FAIR)加速器中心。FAIR将为科学家及其科研活动提供迄今最高强度与质量的高能反质子和离子束。 研究人员可以借助于FAIR开展更深入的粒子研究,并借以了解一些虽然在地球上未曾出现、但却在宇宙中的其他地方存在过的粒子的过程。科学家期望通过FAIR获取有关物质结构和宇宙演变的重要知识,预计FAIR将为2500名国内外科学家提供开展专项研究的可能性。完全建成FAIR的时间应该是2015年,不过在2012年就有可能进行第一次科学实验。 案例2:纳米宇宙胶片 作为欧洲计划的项目,从现在起到2013年,德国电子同步加速器中心(DESY)将主持建造X射线激光装置(XFEL)。这一新辐射源将具有十分卓越的性能——利用其瞬时的、强烈的“闪光”和特定范围的X射线波长,科学家们将首次拍摄到原子变化的全过程——这使科学家得以研究原子的结构是如何随着时间发生变化的;他们还可以借助于XFEL来观看诸如工作时的生物分子、了解化学过程的完整经过并录下纳米宇宙的三维影像。现在,已经形成了全新的XFEL用户组。该计划实施一年来,XFEL的建设者已经在X射线激光器试验装置、软性X射线辐射FLASH激光器上积累了重要的实验经验。 6.交通与宇宙研究领域 流动、通讯、安全和可持续环境管理是未来现代社会的决定性因素。HFG的交通与宇宙研究领域将有针对性地制定尽可能持续满足这些需求的技术方案和计划;同时,利用其技术可能性,尽量获取更多的有关宇宙和地球的基本知识。 我们要利用宇宙、航天与交通计划之间的协同作用,实现更为有效、安全和环境友好的流动。 这些交叉系统及其发展任务的著名范例,就是正在加紧建设的欧洲伽利略导航系统——它将为空中交通与陆地上连接和环境监控提供系统化的关键性参数。航空航天计划的重点主要是发展使飞机和直升飞机更轻便、舒适和环境友好的技术。这方面的科研项目应该与国家第四个

上一页  [1] [2] [3] [4] [5] [6] 下一页