第五十三章 制备方法,碳化
如何实现陆杨给出的石墨结构,潘教授没有任何头绪,不知道该怎么制作这种螺旋二十四面体。
这可不是制造个模型,然后用塑料生产,或者用3D打印机去打印。
微观层面的结构物体,石墨烯是自然出现孔隙,本身材料的分子结构就长那样,这是自然界天然存在的东西。
石墨本身就有导电性。
如果是砸开过干电池的调皮孩子,也许知道在干电池内,就有石墨棒作为电极。
这是类似铜一样的导电材料,但比铜便宜。
石墨能够导电,用科学的原因解释,那就是石墨是碳元素的同素异形体,每个碳原子的周边连接着另外三个碳原子,排列方式呈蜂窝式的六边形结构,因为每个碳原子都会放出一个电子,这些电子可以自由移动,所以就具备了导电性。
在陆杨说出是类似石墨烯的材料后,潘教授已经猜到,陆杨要用碳作为原材料。
胶布可以撕石墨,获得石墨烯。
更加复杂结构的螺旋二十四面体又如何撕呢?
“这种结构在微观世界的表现,我也不知晓,我们现在要做的就是验证这种结构在微观世界的表现吗?”潘教授询问道。
陆杨点点头,笑道:“是的,这种材料是我通过数学计算得出的最佳结构,并且因为我是学习生物的,所以知道在自然界当中,也有这种结构。”
“那你知道怎么获得这种材料吗?如果从头研究,短期内我们是没办法出成果了。”潘教授摇头说道。
这次只是趁着搭建量子通讯实验室的空余时间做实验,要是需要大量时间,潘教授没时间参与。
尤其是这种知道大致方向,但没有任何实现头绪的实验项目。
先前潘教授举例量子电池。
这种电池法兰西的科学家都设计出理论模型了,可是实现这种理论模型,也许还要几十年甚至永远无法实现。
还有就是可控核聚变,距离人类研究可控核聚变过去几十年,方案都提出了好几种。
每个国家都在投资研究,每年消耗大量资金,但最终不过是把“小太阳”点火维持的时间加长一些,有人说过可控核聚变,永远距离人类还有50年。
潘教授感觉陆杨提出的这个微观结构模型,也许也要很多年时间才出成果。
想到项目难度,潘教授不由感叹道:“要是我们有高精度的光刻机就好了。”
陆杨自然知道潘教授为什么会有这样的感叹,因为目前芯片已经到了5纳米阶段,以后甚至还会进入3纳米,2纳米。
而理想的单层石墨烯片是由一层密集的碳六元环构成的,没有任何结构缺陷,厚度约为0.35nm,薄片大小一般为5到200微米,是目前为止最薄的二维纳米碳材料。
石墨烯是目前自然界最薄最强韧的材料,断裂强度比最好的钢材还要高200倍。
同时它又有很好的弹性,拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。
潘教授有些误会陆杨需要的材料强度了,以为螺旋二十四面体也要在如此微观的尺度下,才能使用。
而实际上,并不需要这么小的微观尺度。
黄星绿小灰蝶的翅膀在1微米的尺度下,就具有光波干涉情况,产生五颜六色的效果。而1微米,已经是1000纳米,国内目前的光刻机,也到了几十纳米的精度,再过些年,甚至能在实验室达到13纳米的精度。
所以制造陆杨想要的螺旋二十四面体,目前夏国的加工精度可以实现。
当然陆杨有更好,更简单的办法。
那就是直接碳化黄星绿小灰蝶的翅膀。
这需要一些特殊试剂,还有特殊制备工艺。
先将蝴蝶翅膀碳化,再用试剂浸泡,这种试剂类似凝胶,可以将大尺寸的螺旋二十四面体硬度加强,它又具备导电性。
正是因为这种特殊试剂,才能让螺旋二十四面体约束电子。
陆杨把大致原理解释了一下,潘教授看向陆杨的目光带着不可思议。
因为假如这种结构,还可以用数学模型来解释,但研究出特殊试剂,达到陆杨说的效果,那绝不是数学模型计算可以解释的事了。
这绝对是天才中的天才,才可能有的创意想法。
“当然我说的碳化蝴蝶翅膀,这只是实验室初级版本,让我们临时用一下,等以后量产,还是要和生产芯片一样,靠着光刻机去制造螺旋二十四面体结构。”陆杨解释道。
潘教授这下明白了,原来,陆杨只需要他来打下手,实验方案都设计好了。
“你怎么想到这些的?实在是不可思议。”潘教授惊讶的看着陆杨,想不通这人脑子到底是怎么长得。
难道这才是真正的天才。
他这种,是假天才。
想到陆杨竟然能想出计算量子通讯,微观粒子跃迁的数学模型,好像现在的表现,也不算夸张。
陆杨笑而不语,他总不能说这都是抽奖获得的黑科技里获得的技术吧。
他的技术资料里,没有量产方法,倒是有最简单直接的制作方法。
那就是用自然界中已有的结构,通过特殊方法制备。
就算将来能够量产这种结构,最后的工序,依旧是利用陆杨掌握的特殊试剂配方,将制作出的结构浸泡烘焙。
潘教授终于想起陆杨说的可是制造固态电池,那有了这种结构材料后,怎么去制作固态电池呢?
为什么说科研很难,就是因为往往某个材料,就宛如天堑,根本无法制作,被卡在材料上了。
倒是某些东西的工作原理,科学家们会比较轻松的设计出来。
固态电池,目前也有实验室拿出过成品。
并且欧洲、东亚、老鹰国都在走不同的技术路线,目前谁也不知道那种技术路线才是最佳的路线。
这需要在实际运用当中验证。
当年苏国还发明了三进制计算机,可最终还是被二进制计算机给淘汰了。
三进制计算机刚出现的时候,那可是在苏国内外都引起过轰动,甚至那时候苏国外面的国家,想方设法都想要购买三进制计算机,计算效果比二进制计算机还要优越。
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这可不是制造个模型,然后用塑料生产,或者用3D打印机去打印。
微观层面的结构物体,石墨烯是自然出现孔隙,本身材料的分子结构就长那样,这是自然界天然存在的东西。
石墨本身就有导电性。
如果是砸开过干电池的调皮孩子,也许知道在干电池内,就有石墨棒作为电极。
这是类似铜一样的导电材料,但比铜便宜。
石墨能够导电,用科学的原因解释,那就是石墨是碳元素的同素异形体,每个碳原子的周边连接着另外三个碳原子,排列方式呈蜂窝式的六边形结构,因为每个碳原子都会放出一个电子,这些电子可以自由移动,所以就具备了导电性。
在陆杨说出是类似石墨烯的材料后,潘教授已经猜到,陆杨要用碳作为原材料。
胶布可以撕石墨,获得石墨烯。
更加复杂结构的螺旋二十四面体又如何撕呢?
“这种结构在微观世界的表现,我也不知晓,我们现在要做的就是验证这种结构在微观世界的表现吗?”潘教授询问道。
陆杨点点头,笑道:“是的,这种材料是我通过数学计算得出的最佳结构,并且因为我是学习生物的,所以知道在自然界当中,也有这种结构。”
“那你知道怎么获得这种材料吗?如果从头研究,短期内我们是没办法出成果了。”潘教授摇头说道。
这次只是趁着搭建量子通讯实验室的空余时间做实验,要是需要大量时间,潘教授没时间参与。
尤其是这种知道大致方向,但没有任何实现头绪的实验项目。
先前潘教授举例量子电池。
这种电池法兰西的科学家都设计出理论模型了,可是实现这种理论模型,也许还要几十年甚至永远无法实现。
还有就是可控核聚变,距离人类研究可控核聚变过去几十年,方案都提出了好几种。
每个国家都在投资研究,每年消耗大量资金,但最终不过是把“小太阳”点火维持的时间加长一些,有人说过可控核聚变,永远距离人类还有50年。
潘教授感觉陆杨提出的这个微观结构模型,也许也要很多年时间才出成果。
想到项目难度,潘教授不由感叹道:“要是我们有高精度的光刻机就好了。”
陆杨自然知道潘教授为什么会有这样的感叹,因为目前芯片已经到了5纳米阶段,以后甚至还会进入3纳米,2纳米。
而理想的单层石墨烯片是由一层密集的碳六元环构成的,没有任何结构缺陷,厚度约为0.35nm,薄片大小一般为5到200微米,是目前为止最薄的二维纳米碳材料。
石墨烯是目前自然界最薄最强韧的材料,断裂强度比最好的钢材还要高200倍。
同时它又有很好的弹性,拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。
潘教授有些误会陆杨需要的材料强度了,以为螺旋二十四面体也要在如此微观的尺度下,才能使用。
而实际上,并不需要这么小的微观尺度。
黄星绿小灰蝶的翅膀在1微米的尺度下,就具有光波干涉情况,产生五颜六色的效果。而1微米,已经是1000纳米,国内目前的光刻机,也到了几十纳米的精度,再过些年,甚至能在实验室达到13纳米的精度。
所以制造陆杨想要的螺旋二十四面体,目前夏国的加工精度可以实现。
当然陆杨有更好,更简单的办法。
那就是直接碳化黄星绿小灰蝶的翅膀。
这需要一些特殊试剂,还有特殊制备工艺。
先将蝴蝶翅膀碳化,再用试剂浸泡,这种试剂类似凝胶,可以将大尺寸的螺旋二十四面体硬度加强,它又具备导电性。
正是因为这种特殊试剂,才能让螺旋二十四面体约束电子。
陆杨把大致原理解释了一下,潘教授看向陆杨的目光带着不可思议。
因为假如这种结构,还可以用数学模型来解释,但研究出特殊试剂,达到陆杨说的效果,那绝不是数学模型计算可以解释的事了。
这绝对是天才中的天才,才可能有的创意想法。
“当然我说的碳化蝴蝶翅膀,这只是实验室初级版本,让我们临时用一下,等以后量产,还是要和生产芯片一样,靠着光刻机去制造螺旋二十四面体结构。”陆杨解释道。
潘教授这下明白了,原来,陆杨只需要他来打下手,实验方案都设计好了。
“你怎么想到这些的?实在是不可思议。”潘教授惊讶的看着陆杨,想不通这人脑子到底是怎么长得。
难道这才是真正的天才。
他这种,是假天才。
想到陆杨竟然能想出计算量子通讯,微观粒子跃迁的数学模型,好像现在的表现,也不算夸张。
陆杨笑而不语,他总不能说这都是抽奖获得的黑科技里获得的技术吧。
他的技术资料里,没有量产方法,倒是有最简单直接的制作方法。
那就是用自然界中已有的结构,通过特殊方法制备。
就算将来能够量产这种结构,最后的工序,依旧是利用陆杨掌握的特殊试剂配方,将制作出的结构浸泡烘焙。
潘教授终于想起陆杨说的可是制造固态电池,那有了这种结构材料后,怎么去制作固态电池呢?
为什么说科研很难,就是因为往往某个材料,就宛如天堑,根本无法制作,被卡在材料上了。
倒是某些东西的工作原理,科学家们会比较轻松的设计出来。
固态电池,目前也有实验室拿出过成品。
并且欧洲、东亚、老鹰国都在走不同的技术路线,目前谁也不知道那种技术路线才是最佳的路线。
这需要在实际运用当中验证。
当年苏国还发明了三进制计算机,可最终还是被二进制计算机给淘汰了。
三进制计算机刚出现的时候,那可是在苏国内外都引起过轰动,甚至那时候苏国外面的国家,想方设法都想要购买三进制计算机,计算效果比二进制计算机还要优越。
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