Sandia_Natl_Labs_FY19_LDRD_Annual_SAND2020-3752 R_2_S

FY19 ANNUAL REPORT

C O N T E N T S Introduction �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 5 LDRD Program Overview and Objectives �������������������������������������������������������������������������������������������������� 5 Sandia’s LDRD Program Structure ������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 6 LDRD Investment Area Roles ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 6 Program Metrics ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 7 LDRD Program Accomplishments ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 8 Enabling agile responses to national security missions (technology/capability affecting the mission) �������������������������������������������������������������������������������������� 8 Using cognitive information environments for international safeguards ����������������������������������������� 8 Mobile sensors find the best data to identify threats ��������������������������������������������������������������������������� 9 Sandia scientists begin to unlock the optical emission characteristics of plutonium ����������������������� 9 High-performance digital radar for multi-mission intelligence, surveillance, and reconnaissance ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 11 Adopting advanced commercial CMOS technology for rad-hard applications ������������������������������� 11 Speeding up model development for improved mission agility ������������������������������������������������������� 12 14 MeV DT Neutron Test Facility at the Sandia Ion Beam Laboratory ��������������������������������������������� 12 Stochastic shock in advanced materials ������������������������������������������������������������������������������������������������ 13 High-energy x-ray detectors using fast, high-Z semiconductors ������������������������������������������������������� 13 Generating hypersonic flight plans with Georgia Tech ������������������������������������������������������������������������ 14 Gram scale synthesis route for high entropy oxides, with chemical control over particle composition and size ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 15 Surface treatment methods for activating the surface of polymers ������������������������������������������������ 16 Creating an electromagnetic pulse (EMP)-resilient electric grid ��������������������������������������������������������� 16 Rapid screening of CRISPR gene editing therapeutics ������������������������������������������������������������������������ 16 Power Bus GC capabilities could reduce time/cost of nuclear system upgrades ��������������������������� 17 Parallel tensor decomposition for massive, heterogeneous, incomplete data ������������������������������ 18 Stochastic optimization to enhance resiliency and response strategies in critical infrastructure ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 18 Disaggregated memory architectures for future High Performance Computing (HPC) ���������������� 19 Compatible particle methods ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 19 Controlling the activity of gene-editing tools ��������������������������������������������������������������������������������������� 20 Novel zoned wasteforms for high-priority radionuclide waste streams ������������������������������������������ 20 Sandia Fellow Keith Matzen received the 2019 Distinguished Career Award from Fusion Power Associates ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 20

2

LABORATORY DIRECTED RESEARCH & DEVELOPMENT