Avansert supercomputing
The National Labs betjene noen av de mest betydningsfulle high performance computing tilgjengelige ressurser, inkludert 32 500 raskeste superdatamaskiner i verden. Disse systemene, som arbeider ved quadrillions av operasjoner per sekund, modellere og simulere komplekse, dynamiske systemer – som for eksempel kjernefysisk avskrekking – det ville bli for dyrt, upraktisk eller umulig å fysisk demonstrere., Superdatamaskiner er å endre måten forskere utforske utviklingen av universet vårt, klima, biologiske systemer, værtjenesten og til og med fornybar energi.
Dekodet DNA –
– >
I 1990, den Nasjonale Laboratorier sammen med National Institutes of Health og andre laboratorier for å sparke i det Humane Genom-Prosjektet, et internasjonalt samarbeid for å identifisere og kartlegge alle genene i det menneskelige genom.,
Brakt nettet til Usa
National Lab forskere, som søker å dele partikkelfysikk informasjon, var første til å installere en webserver i Nord-Amerika, kick-starte utviklingen av det verdensomspennende nettet slik vi kjenner det.
Sette øynene i himmelen
Vela satellitter, først lansert i 1963 for å finne potensielle kjernefysiske detonations, forvandlet den gryende AMERIKANSKE romfartsprogrammet. Satellittene omtalt optiske sensorer og databehandling, logikk og makt undersystemer designet og laget av Nasjonale Laboratorier.,
Revolusjonerte medisinsk diagnostikk og behandling
Forskere ved National Labs bidratt til å utvikle innen nukleærmedisin, produsere radioisotopes til å diagnostisere og behandle sykdom, designe imaging-teknologi for å oppdage kreft og til å utvikle programvare for å målrette svulster mens sparing sunt vev.
Drevet NASA-sonden
The National Labs bygget skapet for radioisotop termoelektriske generatorer som drivstoff håndverk som Cassini og har begynt å produsere plutonium-238 for fremtiden NASA oppdrag.,
Utnyttet kraften av atom
National Lab forskere og ingeniører har ført verden i utvikling av trygge, effektive og utslippsfrie kjernekraft. Starter med den første atomreaktoren til å generere elektrisitet, National Labs har vært innovasjon motor bak fredelig bruk av kjernefysisk energi. Dagens laboratorier er å støtte neste generasjon av kjernekraft som vil være tilgjengelig for nasjonen og verden.
Brakt trygt vann til millioner
å Fjerne arsen fra drikkevann er en global prioritet., En langvarig partikkel konstruert på en National Lab nå kan gjøre akkurat det, noe som gjør forurenset vannet er trygt å drikke. En annen teknologi som er utviklet ved National Lab bruker ultrafiolett lys til å drepe vannbårne bakterier som føre til dysenteri, og dermed redusere barnedødelighet i utviklingsland.
Fylt Protein Data Bank
National Lab X-ray fasiliteter har bidratt med en stor del av mer enn 100 000 protein strukturer i Protein Data Bank., Et protein er strukturen avslører hvordan den fungerer, hjelpe forskerne å forstå hvordan levende ting til å fungere og utvikle behandlingsmetoder for sykdom. Nesten alle nye medisiner som har kommet på markedet starte med disse data bank strukturer.
Oppfunnet nye materialer
National Labs gir teori, verktøy og teknikker som tilbyr bransjens revolusjonerende materiale som sterk, lettere vekt metaller og legeringer som sparer drivstoff-og vedlikeholdskostnader og aktivere renere, mer effektive motorer.,
Fant livets mysterium messenger
National Lab forskere oppdaget hvordan genetiske veiledningen er fraktet til cellens proteiner produksjon sentrum, hvor alle livets prosesser begynne. Påfølgende lyskilde forskning på genetiske courier, kalt messenger RNA, har avslørt hvordan informasjonen er transkribert og hvordan feil kan føre til kreft og misdannelser.,
Kartlagt universet — og den mørke siden av månen
Kreditt for å produsere 3D-kart av sky — og 400 millioner himmellegemer — går til Nasjonalt Laboratorium forskere, som også utviklet et kamera som kartla hele overflaten av månen.
Kaste lys på fotosyntesen
noen Gang lurt på hvordan planter slå sollys til energi? National Lab forskere fast bestemt på banen av karbon gjennom fotosyntesen, og i dag bruker X-ray laser-teknologi til å avsløre hvor hvert trinn i prosessen er utløst av en enkelt partikkel av lys., Dette arbeidet hjelper forskere til å utforske nye måter å få bærekraftig energi fra sola.
Løst kulturelle mysterier
verk av gamle matematikeren Arkimedes — skrevet over av middelalderens munker og tapt for årtusener, ble åpenbart til moderne øyne takket være X-ray vision og lys-source-teknologi ved National Labs. Disse studiene har også avslørt hemmeligheter mesterverk malerier, gamle greske vaser og andre uvurderlige kulturelle artefakter.,
Revolusjonerte hurtigvalg
En Nasjonal Lab-bygget og drevet den første storskala accelerator basert på superledende radio frequency teknologi. Denne mer effektiv teknologi nå krefter forskning maskiner for å utforske hjertet av saken, som undersøker egenskapene til materialer og gi unik informasjon om livets byggesteiner.
Avslørt hemmeligheter saken
Protoner og nøytroner en gang var tenkt å være udelelig. National Lab oppdaget forskere at protoner og nøytroner ble laget av enda mindre deler, som kalles kvarker., Over tid, forskere identifisert seks typer kvarker, tre typer neutrinos og Higgs-partikkelen, endre vårt syn på hvordan den materielle verden fungerer.
Bekreftet Big Bang og oppdaget mørk energi
National Lab detektorer ombord på et NASA-satellitt avslørt fødselen av galakser i ekko av the Big Bang. Mørk energi — den mystiske noe som utgjør tre fjerdedeler av universet og får den til å ekspandere i et akselererende tempo — også ble oppdaget av National Lab cosmologists.,
Oppdaget 22 elementer
Den periodiske tabellen ville være mindre uten den Nasjonale Laboratorier. Til dags dato den Nasjonale Laboratorier har oppdaget: technetium, prometheus, astatine, neptunium, plutonium, americium, curium, berkelium, californium, einsteinium, fermium, mendelevium, nobelium, lawrencium, rutherfordium, dubnium, seaborgium, flerovium, moscovium, livermorium, tennessine og oganesson.,
Laget kjøleskap kule
Neste-generasjon kjøleskap vil trolig sette fryse på skadelige kjemiske kjølevæske i favør av et miljøvennlig legering, takk til National Lab forskere.
Fikk lede ut
å Fjerne farlig bly-basert soldater fra omgivelsene er en realitet, takket være en føre-gratis legering av tinn-sølv-kobber er utviklet ved National Lab. Den blyfritt loddetinn har blitt lisensiert av mer enn 60 selskaper over hele verden.,
Oppfunnet en magisk svamp for å rydde opp oljesøl
National Lab forskere brukte en nano-teknikk til å finne opp en ny svamp som kan absorbere 90 ganger sin egen vekt i olje fra vann. Det kan være vred ut for å samle olje-og om igjen hundrevis av ganger — og det kan samle olje som har sunket under overflaten, noe tidligere teknologi kunne ikke gjøre.,
Lagt av kraft til additiv produksjon
høytrykks gass forstøvning behandling pioner på en National Lab gjort mulig produksjon av titan og andre metall-legering pulver som brukes i additiv produksjon og pulver metallurgi.
Laget billig katalysatorer
Lav-kost katalysatorer er nøkkelen til effektiv biomasse raffinering. National Lab forskere opprettet katalysatorer som er billig og stabil for konvertering av biomasse.,
Laget high-tech belegg for å redusere friksjon
National Lab forskere opprettet måter å redusere slitasje på maskiner fra tabell fans til bil motorer hele veien opp til gigantiske vindmøller, slik som en diamant-lignende film som bygger opp seg selv så snart det begynner å bryte ned, slik at motorer vare lenger og trenger færre olje tilsetningsstoffer.
Sett rist i Volt
Chevy ‘ s Volt ville ikke være i stand til å cruise på batteriet var det ikke for avansert katoden teknologi som dukket opp fra en Nasjonal Lab., Den samme teknologien er sparking en vekkelse av usas batteri industrien.
Støpt et nytt materiale
National Lab forskere har utviklet en ny og allsidig materiale som kombinerer egenskapene til keramikk og betong for å danne en ikke-porøs produkt som kan gjøre alt fra selolje w ells å isolere vegger med ekstra brannsikring. Det selv sett i kaldt vær.
Pioner effektiv kraftledninger
Nye typer kraftledninger laget av superledere kan bære elektrisk strøm uten energitap., Nå utplassert ved National Lab forskere, disse prototypene kunne innlede en ny æra av ultra-effektiv kraftoverføring.
Laget tidlige universet quark suppe
National Lab forskere brukte en partikkel collider å gjenskape primordial suppe av subatomære byggesteinene som siste eksistert kort tid etter Big Bang. Forskningen er å utvide forskernes forståelse av saken i ekstreme temperaturer og tettheter.
Lettes tog med magneter
Si farvel til trafikkork., National Lab forskere har utviklet en teknologi som bruker tiltrekkende og frastøtende krefter magneter til å sveve og drive tog. Maglev tog nå ferge pendlere i Japan og Kina, og vil være i drift i andre land snart.
Utviklet effektive brennere
National Lab forskere utviklet cleaner-combusting olje-brennere, sparer forbrukerne mer enn $25 milliarder dollar i drivstoffkostnader og holde mer enn 160 megatonn av karbondioksid ut av Jordens atmosfære.,
Forbedret automotive stål
Et selskap med National Lab røtter er banebrytende, er et metall som veier betydelig mindre enn vanlig stål, beholder stål styrke og malleability og kan være fabrikkert uten store endringer i bilindustrien produksjon infrastruktur.
Sett innsiden av våpen
National Lab forskere opprettet en enhet som kan identifisere innholdet av mistenkelige kjemiske og eksplosiv ammunisjon og beholdere, mens minimere risiko for mennesker som er involvert., Teknologien, som raskt identifiserer den kjemiske sammensetningen av våpen, har blitt brukt til å kontrollere traktater rundt om i verden.
Pioneren innen kjernefysisk sikkerhet modellering
National Lab forskere begynte å utvikle Reaktoren Utflukt og Lekkasje Analyse Program (RELAP) til modell atomreaktoren kjølevæske og core atferd. I dag, RELAP er brukt over hele verden og har blitt lisensiert for både kjernekraft og ikke-kjernefysiske programmer, inkludert modellering av jet fly motorer og fossilt brensel elektriske komponentene i anlegget.,
Identifisert gode og dårlige kolesterol
kampen mot hjertesykdom fått et løft i 1960-årene, da National Lab forskning avduket gode og dårlige sider av kolesterol. I dag, diagnostiske tester som gjenkjenne begge typer kolesterol redde liv.
Unmasked en dinosaur killer
Naturlig historiens største whodunit ble løst i 1980, da et team av National Lab forskere festet dinosaurer’ brå utryddelse på en asteroide kollisjon med Jorden. Saken er avsluttet.,
Pitted kule tak mot karbondioksid
National Lab forskere og policy-eksperter ledet an i å analysere og implementere kule taktekking materialer, som reflekterer sollys, lavere overflatetemperatur og slash kjøling kostnader.
Presset drivstoff fra mikrober
I en milepæl som bringer avanserte biodrivstoffer ett skritt nærmere til Amerika gass tanker, National Lab forskere bidro til å utvikle en mikrobe som kan produsere drivstoff direkte fra biomasse.,
Temmet hydrogen med nanopartikler
for Å erstatte bensin, hydrogen må være trygt lagret og lett å bruke, noe som har vist seg vanskelig å få til. National Lab forskere har nå utviklet en ny smidig materiale ved bruk av nanopartikler som kan raskt absorbere og slippe hydrogen uten negative effekter, et stort skritt i å lage drivstoff-celle-drevne biler en kommersiell realitet.
Eksponert risiko
Du kan sove enklere takket være National Lab forskning som kvantifisert helse risiko som følge av radon i deler av landet., Påfølgende EPA standarder, kombinert med radon deteksjon og avbøtende tiltak utviklet av en Nasjonal Lab forskning team, hindre naturlig forekommende gass fra siver inn i kjellere, redde tusenvis av liv hvert år.
Laget en pocket-sized DNA-sampler
Et verktøy som identifiserer mikrober i luft, vann og jord prøvene er fort bli en arbeidshest i offentlig helse, medisinsk og miljømessig opprydding prosjekter. Utviklet av National Lab forskere, kreditt-kort størrelse enheten peikt sykdommer som dreper korallrev og kataloger luftbårne bakterier over AMERIKANSKE byer., Det ble også brukt til raskt å kategorisere olje-å spise bakterier i skyer av Deepwater Horizon utslippet.
Fremstille de minste maskinene
verdens minste syntetiske motor—, samt radioer, skalaer og brytere som er 100 000 ganger tynnere enn et menneskehår — ble konstruert på en National Lab. Disse og andre angrep på nanoteknologi kan føre til livreddende legemidler og kraftigere datamaskiner.,
Bevart lyden av fjoråret
National Lab forskere utviklet en high-tech digital rekonstruere aldring
lydopptak som er for skjøre til å spille, for eksempel Edison voks sylindere fra slutten av 1800-tallet. Archivists anslår at mange av de millioner av innspillinger i verdens lyd arkiver, inkludert den AMERIKANSKE Library of Congress, kan dra nytte av teknologien.
Eksponert eksplosiver
En kreditt-kort størrelse detektor som er utviklet av National Lab forskere kan skjermen for mer enn 30 typer eksplosiver i løpet av minutter., Detektoren, kalt ELITE, krever ingen po wer og er mye brukt av militære, politi og sikkerhetspersonell.
Herdet fly
En National Lab og industri teknikk for å styrke metall ved å bombardere den med laser pulser har lagret flyindustrien hundrevis av millioner av dollar i motor og fly vedlikehold utgifter.
Simulert virkelighet
Tog, fly og biler — og tusenvis av andre objekter, som er tryggere, sterkere og bedre designet takk til datamaskin simulering programvare, DYNA 3D, som er utviklet av National Lab forskere.,
Oppdaget neutrino
du Starter med Nobel-Prize vinnende oppdagelsen av neutrino i 1956 av Fred Reines og Clyde Cowan Jr, National Lab forskere har laget en rekke bidrag til neutrino fysikk og astrofysikk.
Oppdaget gamma-ray burst
Sensorer som er utviklet ved National Labs og plassert ombord Vela satellitter ble brukt i oppdagelsen av gamma-ray burst (GRBs) i 1973. GRBs er ekstremt energisk eksplosjoner fra fjerne galakser., Forskere tror at de fleste av disse innslag består av en smal stråle av intens stråling utgitt når et raskt roterende, høy-masse stjerne kollapser å danne et nøytron star, en quark stjerne eller et sort hull.
Laget den første 100-Tesla magnetfelt
National Lab forskere oppnådd en 100.75-Tesla magnetisk puls i Mars 2012, og sette en verdensrekord. Pulsen var nesten 2 millioner ganger sterkere enn jordas magnetfelt., 100-Tesla multi-shot magnet kan brukes om og om igjen uten å bli ødelagt av styrken av feltet, det skaper, og gir den mest effektive ikke-destruktiv magnetiske feltet i verden.
Frøs røyk for varmt bruker
National Labs forskere perfeksjonert aerogels, kjent som frossen røyk. De er en av de letteste faste stoffer som noensinne er laget og har den høyeste varme motstand av noe materiale som er testet. De også er brannsikkert og usedvanlig sterkt i stand til å støtte mer enn tusen ganger sin egen vekt., Som et resultat av deres varme motstand, aerogels er fremragende kandidater for isolasjon i bygninger, kjøretøy, filter og hvitevarer.
Oppfant celle sorter
i Løpet av 1960-tallet, en National Lab fysiker oppfunnet en «celle sorter» — en roman enhet som fungerer omtrent som en blekk jet printer, guiding en liten flyt av cellen som inneholder dråper så celler av interesse kan være avledet for telling og studere. Celle sorters er et viktig verktøy for å studere biokjemi bak mange sykdommer, inkludert kreft og AIDS.,
Innledet en nasjonal energi renaissance
National Lab forskning hoppe-startet skifergass-revolusjonen ved å peke vei til viktige teknologier og metoder for kostnadseffektiv utvinning. Anslagsvis $220 millioner kroner i forskning og utvikling utgifter til ukonvensjonell gass R&D fra 1976 til 1992 har resultert i anslagsvis 100 milliarder dollar i årlig økonomisk aktivitet fra skifergass produksjon alene.,
Aktivert utforskning av verdensrommet
National Labs oppfunnet Laser-Indusert Sammenbrudd Spektroskopi (LIBS), ryggraden i den enheten som tillot Nysgjerrighet Rover til å analysere materiale fra Mars. Lab forskere har også funnet den rette kombinasjonen av materialer for å lage høy-effektive solceller for romskip.,
Kraftig redusert sin kraftverk utslipp til luft
National Lab forskere innført noen 20 innovative teknologier — som lav nitrogenoksid (NOx) brennere, flue gas desulfurization (scrubbers) og fluidized bed combustion — gjennom Rent Kull Teknologi for Utvikling-Programmet som har dypt gjennomsyret markedet, vesentlig kontrollert skadelig kraftverk utslipp og dratt energi produksjon og luftkvalitet.,
Laget vindkraft mainstream
Økende vind turbin effektivitet med høy effektivitet airfoils har redusert kostnadene for vindkraft med mer enn 80 prosent i løpet av de siste 30 år. Nå er deployert i vindparker over hele landet, disse turbinene skylder sin eksistens til National Lab forskning.
Utviklet smart windows
National Lab forskere har skapt svært isolerte vinduer som endrer farge for å modulere indre temperatur og belysning. Hvis bredt installert, vil de kunne spare om lag 5 prosent av landets totale energiomsetningen.,
Levert tropper trygt
National Lab forskere har utviklet datamaskinen modeller som effektivt håndtere komplekse logistiske oppgaver for distribusjon av tropper og utstyr til fjerne destinasjoner.
Kanalisert chips og hofter
Integrerte kretser og kunstige hofter skylder deres suksess til en National Lab-funn som viste hvordan du endrer et materiale ved å injisere det med ladede atomer, kalles ioner. Ion kanalisering er nå vanlig praksis i bransjen og vitenskap.,
Laget 3D-utskrift større og bedre
En stor-skala additiv produksjon plattform utviklet av National Lab og en industri partner trykt 3D komponenter 10 ganger større og 200 ganger raskere enn tidligere prosesser. Så langt, systemet har produsert en 3D-printede sportsbil, SUV, hus, gravemaskin og luftfart komponenter.
Renset vaksiner
National Lab forskere tilpasset kjernefysiske separasjoner teknologi for å utvikle en zonal sentrifuger som brukes til å rense vaksiner, som reduserer eller eliminerer uønskede bivirkninger., Kommersielle sentrifuger basert på oppfinnelsen produsere vaksiner for millioner av mennesker.
Bygget en bedre bygning
En Nasjonal Lab har bygget en av verdens mest energieffektive kontorbygg. Anlegget, som opererer som et levende laboratorium på en lab-nettstedet, bruker 50 prosent mindre energi enn det som kreves av kommersielle koder og bare forbruker energi produsert av fornybar kraft på eller i nærheten av bygningen.,
Forbedret airport security
Våpen, eksplosiver, plast enheter og andre skjulte verktøy terrorister er lettere å oppdage takket være teknologi som er utviklet ved National Lab og nå installert på flyplasser over hele verden.
Bedre strømnett fleksibilitet
En National Lab laget et avansert batteri som kan lagre store mengder energi fra intermitterende fornybare kilder som vind og sol — på kraftnettet, mens også glatter over midlertidige forstyrrelser på strømnettet. Flere selskaper har lisensiert teknologi og tilby det som et kommersielt produkt.,
Løst en diesel dilemma
En National Lab innsikt i hvordan katalysatorer oppføre seg banet vei for en ny, «lean-burn» diesel motor som møtte utslipp standarder og forbedret drivstoff effektiviteten med 25 prosent i forhold til konvensjonelle motorer.
Høstet energi fra luften
En liten enhet — kommersialisert av privat industri etter en National Lab gjennombrudd — genererer nok strøm fra små temperaturendringer å slå av trådløse sensorer, eller radio frequency sendere på eksterne nettsteder, som for eksempel dammer, broer og rørledninger.,
Borte rutenett vennlig
Regulere energien bruk av hvitevarer — spesielt i rushtiden — kunne kutte etterspørselen etter energi og unngå strømbrudd. En National Lab apparatet-kontroll enheten registrerer rutenett stress og reagerer umiddelbart for å slå av maskiner og redusere utgangen av bruk etterspørsel, balansering av systemet slik at strømmen står på.
Sette digital i Dvd
Den optiske digitale opptak teknologien bak musikk, video og data-lagring stammer på en National Lab nesten 40 år siden.
Låst kjernefysisk avfall i glass
Deponering av USA, Den kalde Krigen avfall er tryggere takk til National Lab forskere som har utviklet og implementert en prosess for å låse det på glass for å holde den fra utlekking til miljøet.
Ryddet opp miltbrann
Forskere ved National Lab utviklet en ikke-giftig skum som nøytraliserer kjemiske og biologiske stridsmidler. Dette skum ble brukt til å rydde opp kongressens kontorbygg og post rom utsatt for miltbrann i 2001.
Fjernet stråling fra Fukushima sjøvann
Etter at en tsunami skadet Fukushima Daiichi kjernekraftverket i 2011, massive mengder sjøvann avkjølt reaktoren., En molekylær sil utviklet av National Lab forskere ble brukt til å trekke ut radioaktivt cesium fra titalls millioner liter sjøvann.11
Sped opp Ebola deteksjon
I 2014, forskere fra National Lab modellert den Liberiske blodprøve transportsystemet og laget anbefalinger for å diagnostisere pasienter raskere. Dette minimert tiden ble folk venter sammen, redusere spredningen av Ebola.
Hindret uautorisert bruk av kjernefysiske våpen
I 1960, National Lab forskere oppfunnet kodet elektromekaniske låser for alle USA kjernefysiske våpen., Bytte blokker bevæpne signal til den mottar riktig presidentvalget autorisasjonskode.
Lansert LED-belysning revolusjon
I 1990-årene, har forskere ved National Lab så behovet for energi-effektiv solid state belysning og samarbeidet med industrien for å utvikle hvite Lysdioder. I dag, hvite Lysdioder er om lag 30 prosent effektive, og har potensial til å nå 70 prosent til 80 prosent effektivitet. Fluorescerende lys, er om lag 20 prosent effektiv og glødepærer er 5 prosent.,
Mestret kunsten av kunstig fotosyntese
National Lab forskere har konstruert og fremstilt multi-layer semiconductor strukturer i enheter som direkte konvertere sollys til kjemiske energien i hydrogen ved å splitte vann på effektivitet større enn 15 prosent. Dette for direkte konvertering av sollys til brensel baner vei for bruk av solenergi i programmer utenfor strømnettet.,
Avansert fusion teknologi
Fra den første fusion test reactor kort produsere kraft på megawatt skala, og verdens største og mest energiske laser skape ekstreme forhold å etterligne Big Bang, interiør av planeter og stjerner og termonukleære våpen, til den internasjonale eksperiment for å generere industrielle nivåer av fusjon energi fra brennende plasmaer, fusion science and applications er å fremme grunn av Nasjonale Laboratorier.,
Laget den første molekylære film
National Lab forskere har brukt lynrask X-stråler for å ta den første molekylære filmer i quadrillionths-av-en-andre rammer. Disse filmene detalj intrikate strukturelle danser av molekyler som de gjennomgår kjemiske reaksjoner.