同步加速器的化学反应

米拉——化学之路正在铺就的一个地方是钻石同步加速器，从设计分子、点蚀到太阳能电池，一切都在这里被研究。钻石学院物理科学主任特雷弗·雷门特解释了这门多学科的重要性。

Trevor:作为一个化学家，我的激情和我多年的背景，如果我说我认为这是核心科学，你不会感到惊讶。这是一门科学，许多其他主题都与之相关联，没有它，它们就不会成功。所以我认为它跨越了物理学，高温超导体来自于化学背景，固态化学。我想到生物学，化学家是制造分子来形成药物的人。噢，有各种各样的领域，比如催化，清洁汽车，新能源，在所有这些情况下，化学知识是至关重要的，事实上，化学使所有这些事情成为可能。所以也许你可以看出我有偏见，但实际上这是一个伟大的学科，它是许多其他学科的核心。

Meera -那你自己的研究，如果这是化学的使用和它在材料科学领域的作用?

Trevor:是的，多年来，我一直在研究在实际操作条件下观察材料的方法，观察它们的表面化学成分，我目前正在与伯明翰的一位亲密同事Alison Davenport合作，利用这些技能来观察腐蚀层。看看点蚀，不锈钢上的小黑点腐蚀，这是一种很重要的腐蚀形式。看看这些腐蚀坑的化学成分。

米拉:到目前为止，你对他们有什么了解，你的目标是防止这种情况发生吗?

特雷弗:我们了解到，这些腐蚀坑底部的化学成分很重要，我们第一次发现了在腐蚀坑底部发现的化合物，化合物，现在我们发现的，或者说艾莉森的团队真正发现的，是化学成分如何影响腐蚀速度。通常防止腐蚀是非常困难的，所以你真正想要了解的是，在它真正重要之前需要多长时间，这是工作真正进展的地方;利用我们从化学中得到的见解来预测设备的寿命。例如，贮存放射性废物的容器的寿命。我们提供的数据，艾莉森小组提供的数据，可以让我们有一个很好的模型，来说明它们在十年，二十年，一万年的时间里是如何被腐蚀的。

Meera:你刚才提到化学也涉及到很多领域，比如生物化学和物理，那么戴蒙德大学目前在这些领域进行的研究有哪些呢?

Trevor -我想我想指出两个方面;一个是一般的能量场。众所周知，我们迫切需要减少能源的使用量，减少工业生产过程对我们所处环境的影响。所以如果我们考虑能源本身，那么我们可能会想到氢的储存。多年来，人们一直在努力改进储存氢的方法，目前最受欢迎的话题之一，最受欢迎的领域之一，就是所谓的金属有机框架。所有这一切的核心是设计分子框架来吸收氢，事实证明同步加速器是确定这些复杂材料结构的理想场所。另一方面，人们对设计太阳能电池很感兴趣。我们都熟悉屋顶上的太阳能电池，它们是由硅制成的，非常好，但硅是一种昂贵的材料，它使用了相当多的能量来处理它，人们一直在想，我们能制造出重量更轻、更便宜的、由聚合物、塑料制成的太阳能电池吗?“重要的是了解这些非常薄的层的结构和行为，研究并确定这一点，同步加速器是理想的选择。”

Meera:这项工作是由David Lidzey完成的，他曾经在我们的播客中提到过，我认为这项研究的一个有趣之处在于，尽管效率可能不如光伏电池那么高，但它们更便宜、更灵活，而且可能有更广泛的用途，这意味着它们非常重要。

Trevor:如果你想创造新的能源，那么最终你必须在经济方面与其他能源竞争，在这个等式中有很多东西，比如原始成本、效率、安装的便利性，所以这真的很复杂。在这样的环境中，控制化学反应是非常重要的。

Meera:你已经谈到了化学所涉及的这些领域，但是我想，更基本的化学，在这里研究过吗?

Trevor:化学家对分子形状控制的另一个领域是，如果你有一个很容易制造的小分子，你怎么利用它?有一种很吸引人的方法就是简单地把这个小分子，就像乐高积木一样，让它足够聪明，在上面有凸起和洞，这样，如果你把这些积木放在一起，它们就会自动组装起来。用特别设计的锁和钥匙把小分子变成大分子的概念实际上是超分子化学的领域。

米拉-那是特雷弗·瑞门特，钻石光源公司的物理科学主任。