2005年3月31日
一项新的研究努力正在以一种完全现代化的方式——计算机——来解决美国海军21世纪的能源需求。开发新的计算能力的研究最终将为船舶提供更高效的电力和更坚固、更轻的材料。欧洲杯足球竞彩它还将帮助海军更有效地利用能源资源。
的明尼苏达大学和能源部的太平洋西北国家实验室正在为海军研究办公室进行这项研究，特别是为了更好地理解和预测分子的运动或化学动力学。这一基本认识是技术创新的基础，这些技术创新将创造、管理和控制海军全电动船舶的能源，并控制未来海军系统新材料的设计。欧洲杯足球竞彩
答案不是在化学实验室里找到的，而是在计算机实验室里。合作伙伴将利用分子理论、计算机算法和计算机能力的进步来开发一套软件。该套件将提供化学性质的模拟和精确计算，可应用于复杂的化学系统，以了解如何操纵分子的运动和反应，以控制复杂的化学过程。
该项目特别强调的领域包括电化学和电荷传输（与电池设计特别相关）、多相催化（对调整化学转化特别重要）和光化学（为控制反应途径提供了新的可能性）。
麻省理工大学为该项目带来了四大优势。一是开发可用于解决各种问题的软件的历史。另一个是开发用于这些程序的新算法的理论专业知识，特别是旨在利用超级计算能力的算法。麻省理工大学也有参与教师的理论多样性，他们的研究跨越了现代理论和计算化学的重要子领域，包括结构、动力学和统计力学。最后，该大学是明尼苏达超级计算研究所的所在地，明尼苏达超级计算研究所是世界领先的学术超级计算研究项目，其成立时间可追溯到25年前的第一台克雷计算机。明尼苏达超级计算研究所目前使用基于英特尔芯片的IBM超级计算机和SGI超级计算机。
“随着科学模型的复杂性的增加，计算的进展往往是由有着巨大不同背景的个人合作来取得最好的进展，”密歇根大学化学教授、该项目的首席研究员唐纳德·特鲁拉尔(Donald Truhlar)说。“将我们的专业知识与太平洋国家实验室的专业知识相结合，将产生一个团队，该团队将大大提高我们预测化学反应结果的能力，并比过去更具体地控制化学转化的设计过程。我们将为此目的将我们的工具集成到一套软件中，供世界各地的科学家使用，以实现基于计算机的分子设计的基本进展。”
“这是PNNL从ONR获得的第一个基于计算的合同，”分子相互作用与转换副主任Bruce Garrett说。“它突出了PNNL计算科学的实力，我们对它所带来的显著提升计算化学动力学技术水平的机会感到兴奋。”欧洲杯线上买球
PNNL在液体和固体，或凝聚相系统的模拟方面有广泛的经验，包括反应动力学和电子转移过程，两者都包括研究分子和化学过程的速度。PNNL还开发了名为NWChem的高性能化学软件，该软件已被超过1000名政府、工业和大学用户公开使用。加勒特指出，所有这些经验对于进一步深入研究化学动力学，并最终理解能量沉积到系统中时是如何使用的，都是必要的。PNNL还设有分子科学计算设施;欧洲杯线上买球它的超级计算机目前在世界上最快和最强大的20台计算机中名列前茅，被全球各地的研究人员用于运行复杂的计算。
在接下来的三年半时间里，M大学和PNNL每年将获得总计60万美元的资助，并可选择额外的一年半。
http://www.pnl.gov