美國(guó)能源部正在為核能開發(fā)注入資金,而3D打印技術(shù)將在最新的研究中發(fā)揮關(guān)鍵作用。匹茲堡大學(xué)斯旺森工程學(xué)院獲得了1275萬以這一研究,其中重點(diǎn)是開發(fā)先進(jìn)的核反應(yīng)堆。核傳感器將使用3D打印以及其他間斷激光制造技術(shù)制造。
提高安全性和效率是核能源技術(shù)(NEET)計(jì)劃的重點(diǎn)。NEET最近為各種受益者授予了6600萬美元,用于提高核工業(yè)的項(xiàng)目。
斯旺森工程學(xué)院將與馬薩諸塞理工學(xué)院反應(yīng)堆實(shí)驗(yàn)室、西屋電氣公司和國(guó)家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室合作。匹茲堡大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程專業(yè)的Paul E. Lego教授Kevin Chen將領(lǐng)導(dǎo)這一研究。
該項(xiàng)目的目標(biāo)是開發(fā)輻射硬、多功能、分布式和可放置在核反應(yīng)堆核心中的傳感器熔接元件。該集團(tuán)將使用3D打印技術(shù)和開創(chuàng)性的激光制造方法,希望生產(chǎn)高溫穩(wěn)定的傳感器和用于輻射硬化二氧化硅和藍(lán)寶石光纖的高空間分辨率測(cè)量的分布式光纖傳感器。
這個(gè)NEET補(bǔ)助金將使我們的實(shí)驗(yàn)室能夠繼續(xù)與領(lǐng)先的技術(shù)公司和國(guó)家實(shí)驗(yàn)室建立合作伙伴關(guān)系,為影響核能生產(chǎn)的一些最緊迫的問題開發(fā)解決方案。傳感器技術(shù)的進(jìn)步可以大大增強(qiáng)靈敏度和解決惡劣環(huán)境中的數(shù)據(jù),如核反應(yīng),從而改善安全行動(dòng)。
此前,Kevin Chen在光學(xué)感應(yīng)技術(shù)方面的研究取得了前所未有的好評(píng),并獲得了2017年卡內(nèi)基科學(xué)獎(jiǎng)?!澳茉磩?chuàng)新獎(jiǎng)”認(rèn)可了Kevin Chen博士為提高能源生產(chǎn)效率和能源行業(yè)運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施安全所做的貢獻(xiàn)。
除了最近的NEET撥款外,該計(jì)劃還在2014年給予他987,000美元的撥款,用于研究高靈敏度、高精度的傳感器網(wǎng)絡(luò)。光纖傳感器網(wǎng)絡(luò)允許核工程師對(duì)核能反應(yīng)堆和其他燃料循環(huán)系統(tǒng)中的問題進(jìn)行更加敏感的反應(yīng),從而提高安全性并降低運(yùn)行成本。
據(jù)Kevin Chen解釋說:“我們開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)每米可容納100個(gè)傳感器,并可放置在關(guān)鍵位置,以便將信息快速傳送給工廠運(yùn)營(yíng)商,并將問題分散到其他領(lǐng)域?!?br/>
對(duì)于匹茲堡大學(xué)來說,除了NEET之外,它還受益于核能大學(xué)計(jì)劃的其他部門的資金,總共達(dá)到280萬美元左右。在2009年至2016年間,NEUP授予了兩項(xiàng)研發(fā)項(xiàng)目,總額約170萬美元,一般科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施資金約為30萬美元。該計(jì)劃頒發(fā)了五項(xiàng)獎(jiǎng)學(xué)金,總共約七百七十萬元,另有11項(xiàng)獎(jiǎng)學(xué)金為七萬元。
由于不可否認(rèn)的氣候變化事實(shí),對(duì)核研究的投資應(yīng)在不久的將來取得重大進(jìn)展,因?yàn)橐蕾嚮剂虾推渌R?guī)能源越來越不利。3D打印技術(shù)在新能源技術(shù)開發(fā)中的作用可能會(huì)相應(yīng)增長(zhǎng)。