不得不承認(rèn)，吸收了全世界大量頂級科技工作者的美國仍是目前人類先進(jìn)科技的最大貢獻(xiàn)者。這些尖端科技成果大多出自于美國的研究型大學(xué)、商業(yè)科技公司、國家實(shí)驗(yàn)室或者各組織之間合作。不久之前，美國能源部發(fā)布了其監(jiān)管下的17個(gè)美國國家實(shí)驗(yàn)室自建立以來取得的75項(xiàng)重大突破性研究成果(截至2017年)。今天，小編就帶領(lǐng)大家一睹為快，看看這些75項(xiàng)重大突破有哪些，以及有哪些又和我們的生活和研究息息相關(guān)呢？(提前劇透，涉及到材料的研究高達(dá)19個(gè)！)
1. 超級計(jì)算機(jī)
國家實(shí)驗(yàn)室擁有一些最重要的高性能計(jì)算資源，包括世界上500臺最快的超級計(jì)算機(jī)中的32臺。這些系統(tǒng)以每秒千萬億次的運(yùn)算速度對復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模和模擬(例如核威懾，這種系統(tǒng)過于昂貴、不切實(shí)際或不可能進(jìn)行實(shí)物演示)。超級計(jì)算機(jī)正在改變科學(xué)家探索宇宙演化、氣候變化、生物系統(tǒng)、天氣預(yù)報(bào)甚至可再生能源的方式。
2. DNA數(shù)據(jù)庫建立
1990年，美國國家實(shí)驗(yàn)室與美國國立衛(wèi)生研究院(NationalInstitutes of Health)等實(shí)驗(yàn)室聯(lián)手啟動了人類基因組計(jì)劃(Human Genome Project)，這是一項(xiàng)國際合作項(xiàng)目，旨在識別和繪制人類基因組的所有基因。
3.構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)
尋求共享粒子物理信息的國家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家，首先在北美安裝了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，開啟了我們所知的全球網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。
4.天眼的建立
Vela衛(wèi)星于1963年首次發(fā)射，用于探測潛在的核爆炸，它改變了美國剛剛起步的太空計(jì)劃。這些衛(wèi)星包括由國家實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)和制造的光學(xué)傳感器和數(shù)據(jù)處理、邏輯和電源子系統(tǒng)。
5. 核醫(yī)學(xué)的建立
國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員開發(fā)了核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，生產(chǎn)了用于診斷和治療疾病的放射性同位素，設(shè)計(jì)了用于檢測癌癥的成像技術(shù)，同時(shí)開發(fā)了針對腫瘤的軟件。
6. 為NASA飛行器提供能源
美國國家實(shí)驗(yàn)室為放射性同位素?zé)犭姲l(fā)電機(jī)建造了外殼，這些發(fā)電機(jī)為卡西尼號等飛船提供燃料，并已開始為NASA未來的任務(wù)生產(chǎn)钚238。
7. 核能的開發(fā)和應(yīng)用
國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家和工程師在開發(fā)安全、高效和無排放的核能方面走在了世界的前列。從第一個(gè)核反應(yīng)堆發(fā)電開始，國家實(shí)驗(yàn)室一直是和平利用核能的創(chuàng)新引擎。今天的實(shí)驗(yàn)室正在支持新一代的核能，這些核能將為國家和世界所用。
8. 水凈化
從飲用水中去除砷是全球的優(yōu)先事項(xiàng)。國家實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的一種長效粒子現(xiàn)在可以做到這一點(diǎn)，使受污染的水可以安全飲用。另一項(xiàng)由國家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的技術(shù)是利用紫外線殺死水中引起痢疾的細(xì)菌，從而降低發(fā)展中國家兒童的死亡率。
9. 完善蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫
在蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫中，國家實(shí)驗(yàn)室的X-射線設(shè)備提供了超過10萬個(gè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的很大一部分。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)揭示了它的功能，幫助科學(xué)家了解生物如何工作和開發(fā)疾病的治療方法。幾乎所有進(jìn)入市場的新藥都是從這些數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)開始的。
10. 高強(qiáng)度金屬材料
國家實(shí)驗(yàn)室提供的理論、工具和技術(shù)為工業(yè)提供了革命性的材料，如強(qiáng)度高、重量輕的金屬和合金，節(jié)省了燃料和維護(hù)成本，使發(fā)動機(jī)更清潔、更高效。
11. 發(fā)現(xiàn)信使RNA
國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了基因指令是如何被傳送到細(xì)胞蛋白質(zhì)制造中心的，所有生命的過程都是從這里開始的。隨后對被稱為信使RNA的基因信使的光源研究揭示了信息是如何轉(zhuǎn)錄的，以及錯誤是如何導(dǎo)致癌癥和先天缺陷的。
12. 繪制了宇宙和月球的背面
國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們繪制出了3D天空地圖和4億個(gè)天體，他們還開發(fā)出了一種可以捕捉整個(gè)月球背面的相機(jī)。
13. 闡明光合作用
國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家通過光合作用確定了碳的路徑，如今可以使用X-射線激光技術(shù)來揭示這個(gè)過程中的每一步是如何被一個(gè)單一的光粒子觸發(fā)的。這項(xiàng)工作幫助科學(xué)家探索從太陽獲取可持續(xù)能源的新方法。
14. 分析歷史作品
由中世紀(jì)的僧侶改寫的古代數(shù)學(xué)家阿基米德的著作已近遺失(模糊)了數(shù)千年，多虧了國家實(shí)驗(yàn)室的X射線視力和光源技術(shù)，這些作品才得以向現(xiàn)代人的眼睛展示。這些研究還揭示了名畫、古希臘花瓶和其他無價(jià)的文化藝術(shù)品的秘密。
15.革命性加速器的建立
一個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室建立并運(yùn)行了第一個(gè)基于超導(dǎo)射頻技術(shù)的大型加速器?，F(xiàn)在，這種更高效的技術(shù)為研究機(jī)器提供了動力，用于探索物質(zhì)的核心，研究材料的特性，并提供有關(guān)生命構(gòu)建模塊的獨(dú)特信息。
16. 揭示了物質(zhì)的秘密
質(zhì)子和中子曾經(jīng)被認(rèn)為是不可分割的。國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，質(zhì)子和中子是由更小的部分組成的，稱為夸克。隨著時(shí)間的推移，實(shí)驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)了六種夸克、三種中微子和希格斯粒子，改變了我們對物質(zhì)世界運(yùn)作方式的看法。
17. 證實(shí)宇宙大爆炸并發(fā)現(xiàn)暗能量
NASA衛(wèi)星上的國家實(shí)驗(yàn)室探測器揭示了宇宙大爆炸的回聲中星系的誕生。國家實(shí)驗(yàn)室的宇宙學(xué)家也發(fā)現(xiàn)了暗能量。暗能量是一種神秘的物質(zhì)，占宇宙的四分之三，并使其加速膨脹。
18. 發(fā)現(xiàn)22個(gè)化學(xué)元素
如果沒有國家元素周期表會更小。國家實(shí)驗(yàn)室迄今為止已經(jīng)發(fā)現(xiàn):锝，钷，砹，镎，钚，镅，銫，锫，锎，锿，鐨，鍆，鐒，钅盧，钅杜，钅喜，钅夫，鏌，鉝，鈿和氣奧。
19.開發(fā)新型制冷劑
美國國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們表示，下一代冰箱很可能將不再使用有害的化學(xué)冷卻劑，而是使用一種對環(huán)境友好的合金。
20.無鉛合金
得益于一家國家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的錫銀銅無鉛合金，從環(huán)境中去除有害的鉛焊料成為了現(xiàn)實(shí)。這種無鉛焊料已獲得全球60多家公司的許可。
21.吸收原油的海綿
國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家利用納米技術(shù)發(fā)明了一種新型海綿，它可以從水中吸收自身重量90倍的油。它可以收集石油并重復(fù)使用數(shù)百次，它可以收集沉入海底的石油，這是以前的技術(shù)無法做到的。
22. 將沖床引入增材制造
國家實(shí)驗(yàn)室首創(chuàng)的高壓氣體霧化處理技術(shù)使增材制造和粉末冶金中使用的鈦和其他金屬鈦合金粉末的生產(chǎn)成為可能。
23. 開發(fā)廉價(jià)催化劑
低成本催化劑是高效生物質(zhì)精煉的關(guān)鍵。國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家創(chuàng)造了廉價(jià)和穩(wěn)定的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化催化劑。
24. 高科技涂層來減少摩擦
國家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家創(chuàng)建在設(shè)備和構(gòu)件表面添加如金剛石膜的涂層方法來減少機(jī)器的磨損，這種方法可以提高發(fā)動機(jī)的壽命并且減少潤滑油的用量。
25.?給伏特充電
國家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了可以給雪佛蘭伏特充電的先進(jìn)陰極技術(shù)。
26.?用水泥粘合新材料
國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)出一種新型的多功能材料，它將陶瓷和混凝土的特性混合在一起，形成一種無孔產(chǎn)品，可以做任何事情，從密封油套管到額外防火隔離墻。
27.高效輸電系統(tǒng)
由超導(dǎo)體制成的新型電力線可以輸送電流而不損耗電能。這些原型機(jī)現(xiàn)在由國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家部署，可能會開啟一個(gè)超高效電力傳輸?shù)男聲r(shí)代。
28. 早期宇宙的夸克湯
國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們使用粒子對撞機(jī)來重現(xiàn)宇宙大爆炸后不久仍然存在的原始物質(zhì)。研究還在擴(kuò)大科學(xué)家對極端溫度和密度下物質(zhì)的理解。
29. 磁懸浮列車
國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們開發(fā)了一項(xiàng)技術(shù)，利用磁鐵的吸引力和排斥力使火車懸浮和推進(jìn)。磁懸浮列車現(xiàn)在在日本和中國運(yùn)送乘客，很快將在其他國家投入使用。
30. 開發(fā)高效燃燒器
國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員開發(fā)出了更清潔的燃油燃燒器，為消費(fèi)者節(jié)省了250多億美元的燃料成本，并減少了160多兆噸的二氧化碳排放。
31. 改善汽車鋼
一家擁有國家實(shí)驗(yàn)室背景的公司正在開發(fā)一種比普通鋼輕得多的金屬，這種金屬保留了鋼的強(qiáng)度和延展性，可以在無需對汽車制造基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行重大改動的情況下進(jìn)行制造。
32. 探測武器內(nèi)部
國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員發(fā)明了一種設(shè)備，可以識別可疑化學(xué)和爆炸性彈藥和容器的內(nèi)容，同時(shí)最大限度地減少對相關(guān)人員的風(fēng)險(xiǎn)。該技術(shù)可以快速識別武器的化學(xué)成分，已被用于核實(shí)世界各地的條約。
33. 建立核安全模型
國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家開始開發(fā)反應(yīng)堆漂移和泄漏分析程序(RELAP)來模擬核反應(yīng)堆冷卻劑和堆芯的行為。今天，RELAP已在世界各地使用，并已獲得核應(yīng)用和非核應(yīng)用的許可，包括噴氣飛機(jī)發(fā)動機(jī)和化石燃料發(fā)電廠組件的建模。
34. 識別膽固醇
20世紀(jì)60年代，當(dāng)國家實(shí)驗(yàn)室的研究揭示了膽固醇的好處和壞處時(shí)，對抗心臟病的斗爭得到了推進(jìn)。如今，檢測這兩種膽固醇的診斷測試可以挽救生命。
35. 恐龍滅絕原因調(diào)查
國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家在1980年發(fā)現(xiàn)小行星與地球的碰撞是恐龍突然滅絕的主要原因。
36. 無二氧化碳排放的冷卻材料
國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員和政策專家率先分析和實(shí)施了屋頂冷卻材料，這種材料可以反射陽光，降低表面溫度，降低冷卻成本。
37.生物基燃料
美國國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們幫助開發(fā)了一種微生物，這種微生物可以直接從生物質(zhì)能中生產(chǎn)燃料。
38. 儲氫納米材料
為了取代汽油，氫必須安全儲存并易于使用，而這一點(diǎn)已被證明是難以實(shí)現(xiàn)的。國家實(shí)驗(yàn)室研究人員現(xiàn)在已經(jīng)設(shè)計(jì)出一種新的柔韌材料，這種材料使用納米顆粒，可以快速吸收和釋放氫氣而不產(chǎn)生不良影響，這是使燃料電池汽車成為商業(yè)現(xiàn)實(shí)的重要一步。
39. 氡氣的監(jiān)控和危險(xiǎn)評估
國家實(shí)驗(yàn)室對部分地區(qū)氡氣造成的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了量化研究。隨后的EPA標(biāo)準(zhǔn)，加上一個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室研究小組率先采取的氡檢測和緩解措施，防止了自然產(chǎn)生的氡氣滲入地下室，每年挽救了成千上萬人的生命。
40. 微型采樣器
一種能夠識別空氣、水和土壤樣本中的微生物的工具，正迅速成為公共衛(wèi)生、醫(yī)療和環(huán)境清理項(xiàng)目的主力。這款信用卡大小的設(shè)備由美國國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們研發(fā)，它可以精確定位導(dǎo)致珊瑚礁死亡的疾病，并對美國城市上空的空氣細(xì)菌進(jìn)行分類。它還被用來迅速分類深水地平線漏油事故的油柱中的噬油細(xì)菌。
41. 納米機(jī)器
世界上最小的合成馬達(dá)——以及比人類頭發(fā)還要細(xì)10萬倍的收音機(jī)、天平和開關(guān)——都是在一個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的。這些以及其他對納米技術(shù)的探索可能會導(dǎo)致拯救生命的藥物和更強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)。
42. 修復(fù)聲音
國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們設(shè)計(jì)了一種高科技的方法來數(shù)字化重建那些太脆弱而不能播放的老化的錄音，比如愛迪生19世紀(jì)末的蠟瓶。檔案學(xué)家估計(jì)，包括美國國會圖書館在內(nèi)的世界聲音檔案中的數(shù)百萬份錄音可能會受益于這項(xiàng)技術(shù)。
43. 透視炸藥
國家實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員開發(fā)了一種信用卡大小的探測器，它可以在短短幾分鐘內(nèi)篩查出30多種爆炸物。這種被稱為“精英”的探測器不需要警察，廣泛應(yīng)用于軍隊(duì)、執(zhí)法部門和安全部門。
44.?強(qiáng)化飛機(jī)
國家實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)技術(shù)通過激光脈沖對金屬進(jìn)行轟擊來強(qiáng)化金屬，這為飛機(jī)工業(yè)節(jié)省了發(fā)動機(jī)和飛機(jī)維護(hù)費(fèi)用上億美元。
45. 仿真模擬
國家實(shí)驗(yàn)室研究人員開發(fā)了DYNA 3D計(jì)算機(jī)模擬軟件，它可以使如火車、飛機(jī)和汽車這些物體和器件變得更安全、更堅(jiān)固以及設(shè)計(jì)得更好。
46. 發(fā)現(xiàn)中微子
國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員對中微子物理學(xué)和天體物理學(xué)做出了許多貢獻(xiàn)，如弗雷德·萊因斯和克萊德于1956年因?yàn)橹形⒆拥陌l(fā)現(xiàn)獲得諾貝爾物理學(xué)獎。
47. 發(fā)現(xiàn)伽馬射線暴
1973年，美國國家實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的傳感器被安裝在Vela衛(wèi)星上，用于發(fā)現(xiàn)伽馬射線暴(grb)。grb是來自遙遠(yuǎn)星系的高能爆炸?？茖W(xué)家們認(rèn)為，這些爆發(fā)大多是由快速旋轉(zhuǎn)的大質(zhì)量恒星坍縮形成中子星、夸克星或黑洞時(shí)釋放的窄束強(qiáng)輻射組成的。
48. 建立超強(qiáng)磁場
2012年3月，國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們實(shí)現(xiàn)了100.75特斯拉的磁脈沖，創(chuàng)造了一項(xiàng)世界紀(jì)錄。這個(gè)脈沖比地球磁場強(qiáng)近200萬倍。這個(gè)100特斯拉的多丸磁鐵可以反復(fù)使用而不被它所產(chǎn)生的磁場力破壞，產(chǎn)生了世界上最強(qiáng)大的非破壞性磁場。
49. 氣凝膠的熱應(yīng)用
國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員完善了氣凝膠，即冷凍煙。他們是有史以來最輕的固體，并有最高的耐熱性的任何材料測試。它們還具有防火性能，非常強(qiáng)壯，能夠承受自身重量一千倍以上的重量。由于其耐熱性，氣凝膠在建筑、車輛、過濾器和家用電器的絕緣方面具有突出的應(yīng)用前景。
50. 發(fā)明細(xì)胞分選儀
在20世紀(jì)60年代，一位國家實(shí)驗(yàn)室物理學(xué)家發(fā)明了一種“細(xì)胞分選儀”——一種工作原理很像噴墨打印機(jī)的新型設(shè)備，它可以引導(dǎo)含有細(xì)胞的微小液滴流動，從而使感興趣的細(xì)胞發(fā)生偏轉(zhuǎn)，以便進(jìn)行計(jì)數(shù)和研究。細(xì)胞分選儀是研究包括癌癥和艾滋病在內(nèi)的許多疾病背后的生物化學(xué)的重要工具。
51. 引領(lǐng)國內(nèi)能源復(fù)興
美國國家實(shí)驗(yàn)室的研究為低成本開采的關(guān)鍵技術(shù)和方法指明了方向，從而開啟了頁巖氣革命。據(jù)估計(jì)，從1976年到1992年，在非常規(guī)天然氣研究和開發(fā)方面的研究和開發(fā)支出為2.2億美元，僅頁巖氣一項(xiàng)每年的經(jīng)濟(jì)活動就為1000億美元。
52. 太空探索
國家實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了激光誘導(dǎo)擊穿光譜學(xué)(LIBS)，這是使“好奇號”探測車能夠分析火星物質(zhì)的主要設(shè)備。實(shí)驗(yàn)室研究人員還發(fā)現(xiàn)了制造航天器用高效太陽能電池的合適材料組合。
53. 減少廢氣排放
國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們介紹了大約20種創(chuàng)新技術(shù)——如低氮氧化物(NOx)燃燒器、煙氣脫硫(洗滌器)和流化床燃燒——通過潔凈煤實(shí)現(xiàn)技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目已深入市場，基本控制了有害發(fā)電廠的排放，并使能源生產(chǎn)和空氣質(zhì)量受益。
54. 風(fēng)力發(fā)電的大規(guī)模應(yīng)用
在過去的30年里，隨著高效翼型風(fēng)力渦輪機(jī)效率的提高，風(fēng)力發(fā)電的成本降低了80%以上。現(xiàn)在，這些渦輪機(jī)已經(jīng)部署在全國各地的風(fēng)力發(fā)電場中，它們的存在要?dú)w功于國家實(shí)驗(yàn)室的研究。
55. 設(shè)計(jì)智能窗戶
國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們已經(jīng)創(chuàng)造出了高度絕緣的窗戶，可以改變顏色來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和照明。如果廣泛安裝，它們可以節(jié)省全國總能源預(yù)算的5%。
56. 部隊(duì)后勤保障
國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員已經(jīng)開發(fā)出計(jì)算機(jī)模型，可以有效地管理向遙遠(yuǎn)的目的地部署軍隊(duì)和裝備的復(fù)雜后勤任務(wù)。
57. 集成電路
集成電路的成功歸功于一項(xiàng)國家實(shí)驗(yàn)室的發(fā)現(xiàn)，該發(fā)現(xiàn)揭示了如何通過注入帶電原子(稱為離子)來改變一種材料。離子通道現(xiàn)在是工業(yè)和科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)做法。
58. 又大又快的3D打印
由國家實(shí)驗(yàn)室和商業(yè)公司聯(lián)合開發(fā)的大型增材制造平臺，打印出的3D組件比之前的流程大10倍，快200倍。到目前為止，該系統(tǒng)已經(jīng)生產(chǎn)出了3d打印的跑車、SUV、房屋、挖掘機(jī)和航空零部件。
59. 純化疫苗
國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員采用核分離技術(shù)，開發(fā)了用于純化疫苗的帶狀離心分離機(jī)，可減少或消除不必要的副作用?；谶@項(xiàng)發(fā)明的商用離心機(jī)可以為數(shù)百萬人生產(chǎn)疫苗。
60. 節(jié)能建筑
一個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室建造了世界上最節(jié)能的辦公樓之一。該設(shè)施作為實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場的活實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行，使用的能源比商業(yè)法規(guī)要求的低50%，并且只消耗由建筑物上或附近的可再生能源產(chǎn)生的能源。
61. 航空安全
恐怖分子的武器、炸藥、塑料裝置和其他隱蔽工具更容易被發(fā)現(xiàn)，這要?dú)w功于一個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的技術(shù)，該技術(shù)現(xiàn)已安裝在世界各地的機(jī)場。
62. 彈性電網(wǎng)
一個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造了一種先進(jìn)的電池，它可以儲存來自間歇性可再生能源的大量能量(比如風(fēng)能和太陽能)向電網(wǎng)供電，同時(shí)也緩解了電網(wǎng)暫時(shí)中斷的影響。有幾家公司已經(jīng)批準(zhǔn)了這項(xiàng)技術(shù)，并將其作為商業(yè)產(chǎn)品提供。
63. 解決柴油困境
一項(xiàng)關(guān)于催化劑行為的國家實(shí)驗(yàn)室研究為一種新型“稀燃”柴油發(fā)動機(jī)鋪平了道路，這種發(fā)動機(jī)符合排放標(biāo)準(zhǔn)，燃油效率比傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)提高了25%。
64. 從空氣中獲取能量
這是一種微型設(shè)備，在國家實(shí)驗(yàn)室取得重大突破后，由私營企業(yè)商業(yè)化生產(chǎn)。它可以通過微小的溫度變化，在大壩、橋梁和管道等偏遠(yuǎn)地點(diǎn)為無線傳感器或無線電頻率發(fā)射機(jī)供電，從而產(chǎn)生足夠的電力。
65. 優(yōu)化電網(wǎng)
控制家用電器的能源使用——尤其是在高峰時(shí)段——可以降低能源需求，避免停電。一個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室的家用電器控制裝置感應(yīng)到電網(wǎng)的壓力，并立即作出反應(yīng)，關(guān)閉機(jī)器，減少最終使用需求，使系統(tǒng)保持平衡，從而保持電力供應(yīng)。
66. 數(shù)字儲存技術(shù)
音樂、視頻和數(shù)據(jù)存儲背后的光學(xué)數(shù)字錄音技術(shù)起源于國家實(shí)驗(yàn)室近40年前的研究。
67. 核廢料處理
為了使冷戰(zhàn)時(shí)期的核廢料處理更加安全，國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們開發(fā)并部署了一種工藝，將其鎖在玻璃中，防止其滲入環(huán)境。
68.?清理炭疽
科學(xué)家們在國家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了一種無毒泡沫，可以中和化學(xué)和生物藥劑。2001年，這種泡沫被用來清理國會辦公大樓和郵件室，它們都暴露在炭疽熱中。
69. 從福島海水中去除輻射
2011年，在一場海嘯破壞了福島第一核電站(FukushimaDaiichi)之后，大量海水冷卻了反應(yīng)堆。一個(gè)由國家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家設(shè)計(jì)的分子篩被用來從數(shù)千萬加侖的海水中提取放射性銫。
70. 快速檢測埃博拉病毒
2014年，來自全國的研究人員在國家實(shí)驗(yàn)室模擬了利比里亞血液樣本傳輸系統(tǒng)，并提出了快速診斷患者的建議。這減少了檢測等待時(shí)間，大幅度減少了埃博拉病毒的傳播。
71. 為核武器設(shè)置安全鎖
1960年，國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們?yōu)槊绹械暮宋淦靼l(fā)明了編碼的機(jī)電鎖。該開關(guān)阻止解除保險(xiǎn)信號，直到它收到正確的總統(tǒng)授權(quán)代碼。
72. 開啟LED照明革命
上世紀(jì)90年代，國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們看到了節(jié)能固態(tài)照明的需求，并與業(yè)界合作開發(fā)了白色LED。今天，白色LED的效率大約是30%，最高可以達(dá)到70%到80%的效率。熒光燈的效率約為20%，而白熾燈的效率僅為5%。
73.人工光合作用
國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們設(shè)計(jì)并合成了多層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的設(shè)備，這些設(shè)備可以直接將陽光轉(zhuǎn)化為氫氣中的化學(xué)能，并以更高的效率分解水(超過15%)。這種將太陽光直接轉(zhuǎn)化為燃料的方法為太陽能在電網(wǎng)之外的應(yīng)用鋪平了道路。
74. 先進(jìn)融合技術(shù)
從第一個(gè)融合試驗(yàn)反應(yīng)堆短暫兆瓦的發(fā)電規(guī)模,和世界上最大的和最精力充沛的激光模擬大爆炸創(chuàng)造極端條件,內(nèi)部的行星和恒星和熱武器,國際實(shí)驗(yàn)從燃燒等離子體生成工業(yè)水平的聚變能,融合科學(xué)與應(yīng)用程序推進(jìn),因?yàn)閲覍?shí)驗(yàn)室。
75. 分子電影
國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們已經(jīng)用超快X-射線捕捉到了第一部分子電影的千萬億分之一秒的畫面。這些電影詳述了分子在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
美國能源部監(jiān)管的17個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室名單
國家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室、太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室、洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室、橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室、阿貢國家實(shí)驗(yàn)室、埃姆斯國家實(shí)驗(yàn)室、布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室、桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室、愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室、普林斯頓等離子體物理實(shí)驗(yàn)室、勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室、薩梵納河國家實(shí)驗(yàn)室、SLAC國家加速器實(shí)驗(yàn)室、費(fèi)米國家加速器實(shí)驗(yàn)室、國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室、托馬斯杰斐遜國家加速器實(shí)驗(yàn)室。
17個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室標(biāo)志
17個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室地理位置分布
