2008年3月12
美国国家核安全管理局授予一份价值1700万美元的合作协议的研究中心普渡大学大学的发现公园开发先进的模拟商业和国防应用,普渡大学官员宣布星期五(3月7日)。
这是一个小开关的图像称为射频微机电系统。设备的长度约为400微米,或者上百万分之一米,一根头发的宽度大约四倍。
美国国家核安全管理局授予一份价值1700万美元的合作协议在普渡大学的一个研究中心发现公园开发先进的模拟商业和国防应用,普渡大学官员宣布星期五(3月7日)。
中心将专注于微型开关的行为和可靠性,是五个新的卓越中心选择的国家核安全管理局。关于35researchers at Purdue, including faculty members, software professionals and students, will be involved in the new Center for Prediction of Reliability, Integrity and Survivability of Microsystems, or PRISM. The University of Illinois, Urbana-Champaign, and the University of New Mexico will collaborate in the center.
“中心利用普渡大学的跨学科的优势和巨大的计算模型和纳米技术方面的专业知识,”普渡大学法国总统a C¡§®rdova说。
中心将推进新兴领域的“预测科学,应用计算机模拟预测复杂系统的行为,说Jayathi y没吃,新中心的主任和普渡大学机亚博老虎机网登录械工程学院的教授。
新中心将开发先进科学和工程模型和软件模拟需要预测的可靠性和耐用性“微机电系统亚博老虎机网登录、微机电系统。研究人员还将开发方法与新兴学科相关的验证和确认和量化的不确定性。
“这些新兴学科的目标是使科学家能够进行精确的陈述他们的仿真预测的置信度,“没吃。棱镜将Birck纳米技术中心也隶属于能源中心,在普渡的发现公园。中心资助的1700万美元在未来五年国家核安全管理局办公室高级模拟和计算通过其预测科学学术联盟计划。亚博老虎机网登录普渡大学及其合作伙伴也为中心提供420万美元的匹配资金。棱镜和其他四个新选中的中心将专注于非保密的应用感兴趣的国家核安全管理局及其三个国家实验室:劳伦斯利弗莫尔,洛斯阿拉莫斯和西瓜。
根据棱镜,微型开关,叫做MEMS设备,被用来取代传统开关等电子元器件。MEMS是结合电子和机械部件的机器在微观范围内。
MEMS轻得多,比传统技术和可以以低成本大量生产,没吃。“研究是必要的,然而,提高可靠性、强度和耐久性的设备,”她说。新模拟将能够准确地预测MEMS设备将如何站起来不同的艰辛和极端环境中,他们会持续多久。设备在许多环境中必须承受沉重的引力,极端温度,辐射和冲击的影响。
“可靠性与长期表现,”他说。“改善完整性和生存能力与MEMS习惯在非常不利的条件。你不想MEMS失败之前的系统是嵌入式部署。微机电系统在民用和国防应用有许多潜在的重要应用。”For example, the switches can be used to turn radio signals on and off for a variety of purposes in national defense and for routing satellite communications. Potential civilian applications include cell phones and other telecommunications products, automotive sensors, and liquid-crystal-display projectors for large screens.
该技术将有可能减少交换设备的大小从几英寸到1毫米,或一米的1000。app亚博体育
“尽管MEMS有大尺寸、重量和成本优势,他们不是真的足够可靠,”他说。一个主要的挑战是创造“多尺度模拟桥广泛的大小和时间尺度在纳米测量与对象关联,或十亿分之一米,对象以毫米。一个问题是,物质的运动不同的纳米比普通的宏观世界的米。另一个问题是MEMS的重要故障现象可能出现在一系列的时间尺度,从十亿分之一秒到几个月。
中心将专注于创造仿真统一这些大小和时间尺度,捕获的整个运作设计,从纳米级布局到大规模的特性。研究将利用专业知识和设施隶属于普渡的网络计算纳米技术,基于Birck纳米技术中心和罗森高级计算中心,普渡大学的一个部门办公室的信息技术。国家核安全管理局的国家实验室人员将在这个研究工作顾问和合作者。
这项研究将专注于特定类型的微机电系统,称为射频MEMS,尤其是称为金属电介质接触MEMS设备。的小开关有一个长度约400微米,或者上百万分之一米,一根头发的宽度大约四倍。设备、开关用来打开和关闭无线电频率信号,由一层薄薄的金属薄膜位于介质接触。
在操作过程中,膜吸附的顶部接触,改变电子属性叫做电容和关掉无线电信号,实际上关闭设备。
中心的研究人员将创建一个名为MEMOSA精确的仿真系统模型的设备。金属薄膜不断撞击接触形成裂缝和缺陷。而缺陷形成地区几百纳米,组件设备的100倍,复杂的工作创建精确的模拟。除了多尺度问题,另一个复杂因素是,设备操作涉及的交互机械、电气和热的因素。设备是由各种类型的材料,也必须纳入模拟。亚博网站下载
创建模拟需要从材料科学的专业技术人员,电气工程,机械工程,航空航天,数学,计算机科学,计算机体系结构。亚博网站下载亚博老虎机网登录
研究人员将获得非机密的超级计算机在三个国家核安全管理局国家实验室运行大规模模拟。这些系统将在exascale计算机水平。“别的计算是前缘,最快的计算将在不久的将来,“没吃。“现在,艺术是terascale状态的计算,慢一千倍。”nanoHUB研究人员还将使用计算机资源,一个基于互联网的科学门户,提供先进的仿真和软件工具。亚博老虎机网登录nanoHub是普渡大学纳米技术计算网络的一部分。普渡的办公室提供的设施和硬件信息技术也被广泛使用。
2008年3月12日发布