第六十章 無法開啟的寶藏
更新時間:2020-06-20 作者:幸運的球球
學霸的科幻世界 第六十章 無法開啟的寶藏
“有點意思！” 圖書館內，龐學林正在翻閱飛刃材料相關資料。 當初抽到飛刃材料和石墨烯氣凝膠超材料這兩項技術后，系統也給出了這兩項技術的技術原理和工藝流程。 其中與飛刃材料相關的論文就有三十多篇，與石墨烯氣凝膠超材料相關的論文有十多篇。 龐學林曾經嘗試解讀這寫論文，結果自然是一臉懵逼。 于是他只好將這些論文全部都束之高閣，原本想著等老爸回來后，和他商量一下，該怎么利用手頭的這些論文謀利，卻沒想到首先在這個世界用上了。 花了將近一周的時間，龐學林將首先將飛刃材料的論文通讀了一遍，如果遇到沒有搞懂的地方，他就記下來，要么自己查資料解決，要么就去詢問江大的老師。 遺憾的是，這個世界在碳納米管材料方面似乎始終沒什么大的進展，很多概念連江大的老師們也不太明白。 不過即使這樣，龐學林還是勉強搞懂了飛刃材料的核心技術。 在這之前，龐學林一直對飛刃材料以及碳納米管技術有些不以為然，覺得這種材料雖然有一定價值，但只是在特定范圍內用處很大。 畢竟在三體世界內，飛刃材料也一直只表現出了高強度的性質，其他方面并沒有過多贅述。 直到有了一定的材料學基礎，再看完論文后，龐學林才意識到，這項技術有多么逆天。 飛刃材料中的碳納米管，實際上是單壁碳納米管，幾何結構可以視為由單層石墨烯卷曲而成。 碳納米管可以分為單壁碳納米管，和多壁碳納米管。 多壁碳納米管可理解為不同直徑的單壁碳納米管套裝而成，層與層之間距離約0.34納米。 單壁碳納米管的管徑很小，一般在1-2納米之間(更大直徑的單壁管不能很穩定的存在)，使得其比表面能很高，大多情況以成束存在。 相比于單壁碳納米管，多壁管在開始形成的時候，層與層之間很容易成為陷阱中心而捕獲各種缺陷，因而多壁管的管壁上通常布滿小洞樣的缺陷。 因此，飛刃材料便是由成千上萬根單壁碳納米管材料交織而成，形成碳納米管纖維，由此具備了極高的強度。 但這里面，真正厲害的并不是這種碳納米管的強度，而是它的高純度。 要知道，目前人類一般只能利用甲烷經鈷催化劑催化裂解，然后在空氣中氧化制備得到的碳納米管。 這種方式制備得到的碳納米管純度并不高，而且以多壁碳納米管居多。 單壁碳納米管更是只能在實驗室里少量制備，但即使水平最高的實驗室中，單壁碳納米管的純度也只能達到95%左右，根本沒辦法商用，更遑論大規模產業化了。 而在三體世界，汪淼他們團隊利用黑箱反應，可以制造出純度高達99.99999%的單壁碳納米管，這種純度的碳納米管，不但可以制造飛刃材料，而且還可以用于制造碳納米管CMOS器件（互補金屬氧化物半導體及制程，集成電路基本單元）。 碳納米管具有獨特的力學、光學和電學特性，尤其是其高遷移率、柔性、通透性和生物可兼容性等特性，相比于硅材料以及其他納米材料，有著獨一無二的優勢，能夠滿足信息產業未來對高性能、低功耗和各種功能化的需求，對整個集成電路產業鏈都有著重要的意義。 流浪地球因為太陽危機的原因，當年在硅基材料接近極限的時候，并沒有將資源投入到碳基芯片的研發中去，因此，這么多年以來，人類的計算機技術整體進展不大。 這一點從電影中其實能看得出來。 當然，集全球科學家之力制造的領航員號空間站中，負責管理空間站的人工智能MOSS是個例外。 而高純度的單壁碳納米管，恰恰可以解決碳基芯片研發中最關鍵的問題。 而且，高純度單壁碳納米管的應用可不止這一點，基于高純度碳納米管制造的非易失性隨機訪問儲存器，無論儲存容量、讀取速度（為普通閃存1000倍）、功耗、可靠性和耐用性，都比普通的儲存器高出一個數量級。 在儲能領域，單壁碳納米管材料還是一種特殊的導電添加劑，它能在較低濃度時就形成導電網絡，因此，將其加入電池中去，可以改善電池中的活性物質，能夠將電池的能量密度增加百分之五十到六十。 此外，碳納米管在醫療、生物傳感器、納米機器人、導電塑料、電磁干擾屏蔽、隱形材料、航空航天新材料等領域，都有著廣泛的用途。 “這玩意兒就是一逆天神器呀！” 龐學林看得兩眼發光，他之前還在想這兩項技術搞出來之后，能否得到聯合政府的重視呢。 現在，他絲毫不再擔心了。 單單增加電池儲能密度的功能，就足以引起聯合政府重視了。 更不用說這種高純度碳納米管對于集成電路產業的巨大意義。 只要自己將這種材料搞出來，那么他將得到某些至關重要的權力，至少讓自己的親人提前進入地下城，未來擁有更好的居住環境都沒什么問題。 不過隨即，龐學林又有些頭疼。 有原理，有技術，有工藝流程，有完善的可執行方案！ 但他手底下沒有團隊，沒有可以任由他使用的實驗室。 這段時間在江大，龐學林就已經發現，江大材料與工程學院的主要研究方向為硅材料、耐高溫合金、金屬材料、無機非金屬材料等領域為主，在碳基材料領域并沒有太強的力量。 而且就算有，龐學林也不可能得到一個實驗室的主導權。 這是一個很麻煩的問題了。 不把實物做出來，誰相信他有這個能力制造出高純度單壁碳納米管。 眼下這些論文對他而言，就相當于一個無法開啟的大寶藏。 “看來，只能找爺爺幫忙了！” 龐學林揉了揉太陽穴，有些頭疼道。 學霸的科幻世界 第六十章 無法開啟的寶藏
“有點意思！” 圖書館內，龐學林正在翻閱飛刃材料相關資料。 當初抽到飛刃材料和石墨烯氣凝膠超材料這兩項技術后，系統也給出了這兩項技術的技術原理和工藝流程。 其中與飛刃材料相關的論文就有三十多篇，與石墨烯氣凝膠超材料相關的論文有十多篇。 龐學林曾經嘗試解讀這寫論文，結果自然是一臉懵逼。 于是他只好將這些論文全部都束之高閣，原本想著等老爸回來后，和他商量一下，該怎么利用手頭的這些論文謀利，卻沒想到首先在這個世界用上了。 花了將近一周的時間，龐學林將首先將飛刃材料的論文通讀了一遍，如果遇到沒有搞懂的地方，他就記下來，要么自己查資料解決，要么就去詢問江大的老師。 遺憾的是，這個世界在碳納米管材料方面似乎始終沒什么大的進展，很多概念連江大的老師們也不太明白。 不過即使這樣，龐學林還是勉強搞懂了飛刃材料的核心技術。 在這之前，龐學林一直對飛刃材料以及碳納米管技術有些不以為然，覺得這種材料雖然有一定價值，但只是在特定范圍內用處很大。 畢竟在三體世界內，飛刃材料也一直只表現出了高強度的性質，其他方面并沒有過多贅述。 直到有了一定的材料學基礎，再看完論文后，龐學林才意識到，這項技術有多么逆天。 飛刃材料中的碳納米管，實際上是單壁碳納米管，幾何結構可以視為由單層石墨烯卷曲而成。 碳納米管可以分為單壁碳納米管，和多壁碳納米管。 多壁碳納米管可理解為不同直徑的單壁碳納米管套裝而成，層與層之間距離約0.34納米。 單壁碳納米管的管徑很小，一般在1-2納米之間(更大直徑的單壁管不能很穩定的存在)，使得其比表面能很高，大多情況以成束存在。 相比于單壁碳納米管，多壁管在開始形成的時候，層與層之間很容易成為陷阱中心而捕獲各種缺陷，因而多壁管的管壁上通常布滿小洞樣的缺陷。 因此，飛刃材料便是由成千上萬根單壁碳納米管材料交織而成，形成碳納米管纖維，由此具備了極高的強度。 但這里面，真正厲害的并不是這種碳納米管的強度，而是它的高純度。 要知道，目前人類一般只能利用甲烷經鈷催化劑催化裂解，然后在空氣中氧化制備得到的碳納米管。 這種方式制備得到的碳納米管純度并不高，而且以多壁碳納米管居多。 單壁碳納米管更是只能在實驗室里少量制備，但即使水平最高的實驗室中，單壁碳納米管的純度也只能達到95%左右，根本沒辦法商用，更遑論大規模產業化了。 而在三體世界，汪淼他們團隊利用黑箱反應，可以制造出純度高達99.99999%的單壁碳納米管，這種純度的碳納米管，不但可以制造飛刃材料，而且還可以用于制造碳納米管CMOS器件（互補金屬氧化物半導體及制程，集成電路基本單元）。 碳納米管具有獨特的力學、光學和電學特性，尤其是其高遷移率、柔性、通透性和生物可兼容性等特性，相比于硅材料以及其他納米材料，有著獨一無二的優勢，能夠滿足信息產業未來對高性能、低功耗和各種功能化的需求，對整個集成電路產業鏈都有著重要的意義。 流浪地球因為太陽危機的原因，當年在硅基材料接近極限的時候，并沒有將資源投入到碳基芯片的研發中去，因此，這么多年以來，人類的計算機技術整體進展不大。 這一點從電影中其實能看得出來。 當然，集全球科學家之力制造的領航員號空間站中，負責管理空間站的人工智能MOSS是個例外。 而高純度的單壁碳納米管，恰恰可以解決碳基芯片研發中最關鍵的問題。 而且，高純度單壁碳納米管的應用可不止這一點，基于高純度碳納米管制造的非易失性隨機訪問儲存器，無論儲存容量、讀取速度（為普通閃存1000倍）、功耗、可靠性和耐用性，都比普通的儲存器高出一個數量級。 在儲能領域，單壁碳納米管材料還是一種特殊的導電添加劑，它能在較低濃度時就形成導電網絡，因此，將其加入電池中去，可以改善電池中的活性物質，能夠將電池的能量密度增加百分之五十到六十。 此外，碳納米管在醫療、生物傳感器、納米機器人、導電塑料、電磁干擾屏蔽、隱形材料、航空航天新材料等領域，都有著廣泛的用途。 “這玩意兒就是一逆天神器呀！” 龐學林看得兩眼發光，他之前還在想這兩項技術搞出來之后，能否得到聯合政府的重視呢。 現在，他絲毫不再擔心了。 單單增加電池儲能密度的功能，就足以引起聯合政府重視了。 更不用說這種高純度碳納米管對于集成電路產業的巨大意義。 只要自己將這種材料搞出來，那么他將得到某些至關重要的權力，至少讓自己的親人提前進入地下城，未來擁有更好的居住環境都沒什么問題。 不過隨即，龐學林又有些頭疼。 有原理，有技術，有工藝流程，有完善的可執行方案！ 但他手底下沒有團隊，沒有可以任由他使用的實驗室。 這段時間在江大，龐學林就已經發現，江大材料與工程學院的主要研究方向為硅材料、耐高溫合金、金屬材料、無機非金屬材料等領域為主，在碳基材料領域并沒有太強的力量。 而且就算有，龐學林也不可能得到一個實驗室的主導權。 這是一個很麻煩的問題了。 不把實物做出來，誰相信他有這個能力制造出高純度單壁碳納米管。 眼下這些論文對他而言，就相當于一個無法開啟的大寶藏。 “看來，只能找爺爺幫忙了！” 龐學林揉了揉太陽穴，有些頭疼道。 學霸的科幻世界 第六十章 無法開啟的寶藏
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