学霸的军工科研系统 第1582章 撕胶带恐怕行不通了

“太空的事情我不太懂。”杜霖摆摆手，“我就想问，您觉得…磁流体推进技术，有没有可能用在潜艇上？真正实现‘无桨无声’？”

有关磁流体推进的设想早已有之，但会被装备口拿到台面上来讨论，显然是有了比“设想”更进一步的东西。

例如常浩南本人推动的电磁流动控制技术和电磁流体力学研究，就相当于在这条路上狠狠往前迈了一步。

但即便如此，也还是不够。

他几乎是不假思索地摇头，语气肯定：

“至少在眼下这个阶段，还不太现实。”

他看出杜霖的疑惑，详细解释道：“基本原理确实是相通的，但介质特性和实际需求天差地别。”

他拿起桌上的笔，在便签纸上快速画着示意图：

“要想在海水中激励出足以产生宏观推力的强电磁场，需要的电流比空气中大得多，一方面能耗很高，即便是核反应堆……至少裂变堆是不可能满足需求，另一方面强电流还会产生大量的热，再结合水环境的特性，也要考虑电化学腐蚀的问题。”

常浩南中间的改口实际只是出于严谨，但听在对方耳朵里就成了另外一个意思。

杜霖捏了捏下巴：“你的意思是……可以考虑聚变堆？”

“不是……”常浩南无奈地扶了下额头。

对方显然选错了关注点。

很多情况下，大力确实可以出奇迹。

但核聚变这个力，有点太大了。

“我的意思是，除非能找到并大规模应用临界温度在常温附近、临界磁场极高的实用化超导材料。”常浩南在示意图中的电极和磁场线圈上画了两个圈，“只有超导才能解决能耗和强磁场问题。”

杜霖听得一会儿点头一会儿皱眉，表情复杂：“听上去……好像也没比可控核聚变简单到哪去？”

好歹是理工科出身，这点基本概念还是有的。

“确实。”常浩南把便签纸和笔同时往桌面上一放：“实际上，目前摆在可控核聚变面前最大的障碍，也是超导材料的问题。”

“不是等离子体的约束控制问题？”只要不讨论具体技术问题，杜霖还真能聊上几句“惯性约束和磁约束，不就是约束等离子体的两条技术路线么？”

常浩南：“杜主任还了解过这些？”

杜霖笑着回忆道：“前些年听过几场讲座，有点印象。”

“嗯……以前确实是。”常浩南回答道“但现在已经不是了。”

说完之后，马上又补充了一句：

“反正对我们来说，已经不是了。”

“……”

杜霖本来想着继续以玩笑回应，但话到嘴边突然意识到这句话背后的信息量简直爆炸。

张了好几次嘴，愣是没能出声。

常浩南则很快恢复正色，同时把话题拉回了原来的轨道：“实际上，虽然磁流体和等离子体的研究之间存在交叉乃至重复，但如果真要类比的话，在水环境中对标等离子体效应的推进方式还不是磁流体推进。”

“哦？”杜霖眼眉一挑，也暂时把刚才的震惊放到一边。

“利用高能脉冲在水中瞬间放电，产生高温等离子体通道，引发剧烈的水体汽化膨胀，利用反冲力推进。”常浩南拿起桌上的无线鼠标，在后面比划了几下，“这个叫水中高压放电耦合蒸气爆炸推进，工程难度相对小些。”

他话没说完，杜霖已经连连摇头：“噪音呢？这种推进方式，每一次脉冲放电都相当于一次小型水下爆炸吧？”

“没错。”常浩南点头，“所以我刚刚才说，水下推进的实际需求也跟航空航天有很大差别。”

“这种推进形式几乎相当于在水下开一列蒸汽火车，隐蔽性完全无从谈起，没有任何战术价值。”

水下开火车，是早年间美军对于早期型09I型潜艇噪音的夸张式评价。

但放到蒸汽爆炸推进上面，还真就是中规中矩的形容。

“看来，还是卡在材料上了。”

杜霖听完，长长叹了口气，靠在沙发靠上，语气带着点无奈。

但很快，他又重新坐直身体：“说起材料……我记得你们最近不是搞了个什么很厉害的……什么联盟……”

“微观表征技术联盟。”常浩南贴心地补充道。

“会不会很快出现技术突破？”

“会。”常浩南的回答让对方眼前放光，然而紧接着就是话锋一转，“但就算是我，也没办法100%确定突破会出现在哪。”

短暂的沉默过后，他继续道：

“物理学家对新材料的追求是永无止境的。”语气中带着对科学边界的清醒认知，“我们刚刚在原子阵列材料上取得突破，借助MTA-01打开了一扇新的大门，但我们仍然站在山脚下。”

“每一次突破确实让我们离山更近了一点，看清了更多攀登的路径，但山，依然在那里。”

“……”

……

两天后，栗亚波带着自己的笔记本电脑，敲开了常浩南办公室的门。

脸上挂着黑眼圈，但精神不错。

显然是有所收获。

“老师，我按之前的思路，用‘过饱和沉积-可控退火修复’法进行了几轮尝试。”他将电脑交给常浩南屏幕上显示的果然是一份报告文件，“这是其中效果最好一批样品的测试结果。”

常浩南双指在触摸板上滑动，很快找到了MTA-01的三维成像结果。

图像中，原子排列整齐有序，宛如用最精密的尺子画出的网格，只在极少区域存在细微的位错或空位。APT的三维点云也显示出极高的空间有序度。

“基底表面形成蜂窝状晶格，原子阵列的规整度非常不错。”常浩南给出评价，“缺陷密度……”

他继续下翻，然后看到了1.7%的数字：

“也很低，大部分区域都接近理论上的完美结构，看来退火工艺和基底预处理算是找对方向了。”

说完之后，又重新审视了一遍报告上的图像和数据，接着总结道：“单从结构完整性看，这比我们之前观测到的任何一批样品都要好……”

滑动触摸板的动作停下。

因为报告已经到了结尾。

篇幅比他预期中短了很多。

“光学性能测试呢？”常浩南确认自己没有漏看什么部分，“负折射性质的表现如何？稳定性呢？”

“呃……”栗亚波脸上的笑容瞬间凝固，换上了一副哭笑不得的尴尬表情：“样品制成薄膜之后几乎是纯黑色的，对可见光和近红外的吸收率都高得离谱……根本就测不到有效的透射光信号，更别提负折射了……”

常浩南也是一愣，随即哑然失笑。

这倒是一个典型的科研小插曲——追求某一个性能到了极致，却忘了最初的目标。

大家多少都遭遇过类似情况，倒是没必要过分苛责什么。

更何况，合成路线上的进步是实打实的。

他重新拿起报告，目光聚焦在那些微观结构图像上。

特别是原子阵列的排布方式和基底材料的界面状态。

办公室内陷入了短暂的沉默，只有纸张翻动的细微声响。

栗亚波有些忐忑地看着陷入深思的导师。

时间一分一秒过去。

突然，常浩南的手指停住目光锁定在原子阵列与基底接触的界面区域。

一个大胆的想法如同电光火石般闪过脑海。

并在下一秒内确认了这个想法的可行性——

通过白嫖系统的功能。

“亚波。”常浩南抬起头，装出一副“我也不是很确定”的语气，“既然这种紧密堆积的阵列结构导致了强烈的光吸收，那我们能不能尝试先制作单层……或者说原子级厚度的二维阵列，然后在Z轴上进行拼接？”

“这样就可以实现光学上的各向异性，只在垂直于层面的方向上具备我们想要的负折射和透光性，至于平行于层面的方向……反正我们本来也不需要那个方向有特殊的光学性质？”

栗亚波立刻跟上思路：“您是说像石墨烯那样的单原子层……”

“不完全一样。”常浩南拿起笔在纸上快速勾勒，“非要说的话，可能更类似于负载在特定金属基底，比如镉表面的单层锗烯或者锡烯，它们也是二维……准二维材料，但原子轨道杂化和自旋轨道耦合作用更强，更容易在特定条件下形成二维拓扑绝缘体态。”

锗烯其实是个双层结构，不算严格的二维。

但也符合常浩南的要求。

他说着在几条电子轨道上点了点：

“关键在于体态与受拓扑保护的量子边缘态的分离……在边缘态，电子的传输可以是无耗散的，类似于超流态。如果我们能精确设计材料，让光场主要与这些受保护的、低耗散的边缘态发生强耦合，就有可能实现低损耗的负折射效应。”

这一次，栗亚波的眼神有点发直，过了好一会儿才把刚才那一番话完全吸收。

“所以……要撕胶带试试么？”

眼下已经是2012年末，石墨烯连诺奖都已经拿了，最初的分离方法自然也被传为美谈。

“恐怕不太行。”常浩南摇摇头，“这类材料不像石墨烯那样层间是范德华力，所以也不可能用机械剥离或者研磨剥离这种相对粗暴的方法获得单层……”

“但这类材料，化学手段更不可能分离？”

“所以得找个合适的衬底材料，考虑用外延生长法直接得到成品。”