第1582章 撕膠帶恐怕行不通了

學霸的軍工科研系統 第1582章 撕膠帶恐怕行不通了

“太空的事情我不太懂。”杜霖擺擺手，“我就想問，您覺得…磁流體推進技術，有沒有可能用在潛艇上？真正實現‘無槳無聲’？”

有關磁流體推進的設想早已有之，但會被裝備口拿到臺面上來討論，顯然是有了比“設想”更進一步的東西。

例如常浩南本人推動的電磁流動控制技術和電磁流體力學研究，就相當于在這條路上狠狠往前邁了一步。

但即便如此，也還是不夠。

他幾乎是不假思索地搖頭，語氣肯定：

“至少在眼下這個階段，還不太現實。”

他看出杜霖的疑惑，詳細解釋道：“基本原理確實是相通的，但介質特性和實際需求天差地別。”

他拿起桌上的筆，在便簽紙上快速畫著示意圖：

“要想在海水中激勵出足以產生宏觀推力的強電磁場，需要的電流比空氣中大得多，一方面能耗很高，即便是核反應堆……至少裂變堆是不可能滿足需求，另一方面強電流還會產生大量的熱，再結合水環境的特性，也要考慮電化學腐蝕的問題。”

常浩南中間的改口實際只是出于嚴謹，但聽在對方耳朵里就成了另外一個意思。

杜霖捏了捏下巴：“你的意思是……可以考慮聚變堆？”

“不是……”常浩南無奈地扶了下額頭。

對方顯然選錯了關注點。

很多情況下，大力確實可以出奇跡。

但核聚變這個力，有點太大了。

“我的意思是，除非能找到并大規模應用臨界溫度在常溫附近、臨界磁場極高的實用化超導材料。”常浩南在示意圖中的電極和磁場線圈上畫了兩個圈，“只有超導才能解決能耗和強磁場問題。”

杜霖聽得一會兒點頭一會兒皺眉，表情復雜：“聽上去……好像也沒比可控核聚變簡單到哪去？”

好歹是理工科出身，這點基本概念還是有的。

“確實。”常浩南把便簽紙和筆同時往桌面上一放：“實際上，目前擺在可控核聚變面前最大的障礙，也是超導材料的問題。”

“不是等離子體的約束控制問題？”只要不討論具體技術問題，杜霖還真能聊上幾句“慣性約束和磁約束，不就是約束等離子體的兩條技術路線么？”

常浩南：“杜主任還了解過這些？”

杜霖笑著回憶道：“前些年聽過幾場講座，有點印象。”

“嗯……以前確實是。”常浩南回答道“但現在已經不是了。”

說完之后，馬上又補充了一句：

“反正對我們來說，已經不是了。”

杜霖本來想著繼續以玩笑回應，但話到嘴邊突然意識到這句話背后的信息量簡直爆炸。

張了好幾次嘴，愣是沒能出聲。

常浩南則很快恢復正色，同時把話題拉回了原來的軌道：“實際上，雖然磁流體和等離子體的研究之間存在交叉乃至重復，但如果真要類比的話，在水環境中對標等離子體效應的推進方式還不是磁流體推進。”

“哦？”杜霖眼眉一挑，也暫時把剛才的震驚放到一邊。

“利用高能脈沖在水中瞬間放電，產生高溫等離子體通道，引發劇烈的水體汽化膨脹，利用反沖力推進。”常浩南拿起桌上的無線鼠標，在后面比劃了幾下，“這個叫水中高壓放電耦合蒸氣爆炸推進，工程難度相對小些。”

他話沒說完，杜霖已經連連搖頭：“噪音呢？這種推進方式，每一次脈沖放電都相當于一次小型水下爆炸吧？”

“沒錯。”常浩南點頭，“所以我剛剛才說，水下推進的實際需求也跟航空航天有很大差別。”

“這種推進形式幾乎相當于在水下開一列蒸汽火車，隱蔽性完全無從談起，沒有任何戰術價值。”

水下開火車，是早年間美軍對于早期型09I型潛艇噪音的夸張式評價。

但放到蒸汽爆炸推進上面，還真就是中規中矩的形容。

“看來，還是卡在材料上了。”

杜霖聽完，長長嘆了口氣，靠在沙發靠上，語氣帶著點無奈。

但很快，他又重新坐直身體：“說起材料……我記得你們最近不是搞了個什么很厲害的……什么聯盟……”

“微觀表征技術聯盟。”常浩南貼心地補充道。

“會不會很快出現技術突破？”

“會。”常浩南的回答讓對方眼前放光，然而緊接著就是話鋒一轉，“但就算是我，也沒辦法100確定突破會出現在哪。”

短暫的沉默過后，他繼續道：

“物理學家對新材料的追求是永無止境的。”語氣中帶著對科學邊界的清醒認知，“我們剛剛在原子陣列材料上取得突破，借助MTA01打開了一扇新的大門，但我們仍然站在山腳下。”

“每一次突破確實讓我們離山更近了一點，看清了更多攀登的路徑，但山，依然在那里。”

兩天后，栗亞波帶著自己的筆記本電腦，敲開了常浩南辦公室的門。

臉上掛著黑眼圈，但精神不錯。

顯然是有所收獲。

“老師，我按之前的思路，用‘過飽和沉積可控退火修復’法進行了幾輪嘗試。”他將電腦交給常浩南屏幕上顯示的果然是一份報告文件，“這是其中效果最好一批樣品的測試結果。”

常浩南雙指在觸摸板上滑動，很快找到了MTA01的三維成像結果。

圖像中，原子排列整齊有序，宛如用最精密的尺子畫出的網格，只在極少區域存在細微的位錯或空位。APT的三維點云也顯示出極高的空間有序度。

“基底表面形成蜂窩狀晶格，原子陣列的規整度非常不錯。”常浩南給出評價，“缺陷密度……”

他繼續下翻，然后看到了1.7的數字：

“也很低，大部分區域都接近理論上的完美結構，看來退火工藝和基底預處理算是找對方向了。”

說完之后，又重新審視了一遍報告上的圖像和數據，接著總結道：“單從結構完整性看，這比我們之前觀測到的任何一批樣品都要好……”

滑動觸摸板的動作停下。

因為報告已經到了結尾。

篇幅比他預期中短了很多。

“光學性能測試呢？”常浩南確認自己沒有漏看什么部分，“負折射性質的表現如何？穩定性呢？”

“呃……”栗亞波臉上的笑容瞬間凝固，換上了一副哭笑不得的尷尬表情：“樣品制成薄膜之后幾乎是純黑色的，對可見光和近紅外的吸收率都高得離譜……根本就測不到有效的透射光信號，更別提負折射了……”

常浩南也是一愣，隨即啞然失笑。

這倒是一個典型的科研小插曲——追求某一個性能到了極致，卻忘了最初的目標。

大家多少都遭遇過類似情況，倒是沒必要過分苛責什么。

更何況，合成路線上的進步是實打實的。

他重新拿起報告，目光聚焦在那些微觀結構圖像上。

特別是原子陣列的排布方式和基底材料的界面狀態。

辦公室內陷入了短暫的沉默，只有紙張翻動的細微聲響。

栗亞波有些忐忑地看著陷入深思的導師。

時間一分一秒過去。

突然，常浩南的手指停住目光鎖定在原子陣列與基底接觸的界面區域。

一個大膽的想法如同電光火石般閃過腦海。

并在下一秒內確認了這個想法的可行性——

通過白嫖系統的功能。

“亞波。”常浩南抬起頭，裝出一副“我也不是很確定”的語氣，“既然這種緊密堆積的陣列結構導致了強烈的光吸收，那我們能不能嘗試先制作單層……或者說原子級厚度的二維陣列，然后在Z軸上進行拼接？”

“這樣就可以實現光學上的各向異性，只在垂直于層面的方向上具備我們想要的負折射和透光性，至于平行于層面的方向……反正我們本來也不需要那個方向有特殊的光學性質？”

栗亞波立刻跟上思路：“您是說像石墨烯那樣的單原子層……”

“不完全一樣。”常浩南拿起筆在紙上快速勾勒，“非要說的話，可能更類似于負載在特定金屬基底，比如鎘表面的單層鍺烯或者錫烯，它們也是二維……準二維材料，但原子軌道雜化和自旋軌道耦合作用更強，更容易在特定條件下形成二維拓撲絕緣體態。”

鍺烯其實是個雙層結構，不算嚴格的二維。

但也符合常浩南的要求。

他說著在幾條電子軌道上點了點：

“關鍵在于體態與受拓撲保護的量子邊緣態的分離……在邊緣態，電子的傳輸可以是無耗散的，類似于超流態。如果我們能精確設計材料，讓光場主要與這些受保護的、低耗散的邊緣態發生強耦合，就有可能實現低損耗的負折射效應。”

這一次，栗亞波的眼神有點發直，過了好一會兒才把剛才那一番話完全吸收。

“所以……要撕膠帶試試么？”

眼下已經是2012年末，石墨烯連諾獎都已經拿了，最初的分離方法自然也被傳為美談。

“恐怕不太行。”常浩南搖搖頭，“這類材料不像石墨烯那樣層間是范德華力，所以也不可能用機械剝離或者研磨剝離這種相對粗暴的方法獲得單層……”

“但這類材料，化學手段更不可能分離？”

“所以得找個合適的襯底材料，考慮用外延生長法直接得到成品。”