第61章 最完美的材料
科技人生：我引領一個時代 作者：三思兩行 投票推薦 加入書簽 留言反饋
說到超導現象，首先要科普下電阻的概念。
一般的，當金屬中的自由電子在有電壓時，會在帶正電的原子晶格點陣中整體產生定向漂移形成電流。
而通常情況下，帶正電的原子晶格，會存在熱振動以及雜質和缺陷，由於原子與電子間的電磁性相互作用會幹擾電子的集體漂移，從而對電流產生阻礙，即有電阻效應。
但科學家們發現，在超導體中，自旋相反、動量相反的一對電子會被因為間接與原子晶格交換能量，從而形成“庫珀對”，大量的庫珀對會因為量子相幹效應產生集體凝聚的波，而這種波的空間尺度要遠大於原子晶格點陣，從而可無阻礙地穿越晶格，實現零電阻狀態。
“庫珀對”就仿佛是電子組合在一起舞蹈，但隨著溫度升高，原子熱振動會逐漸破壞庫珀對，故而溫度越高，超導現象越難保持，電阻又會重新出現。
那麽常溫或者高溫的情況下，電子庫珀對，是否也能有辦法保持穩定存在呢？
科學家們也想到了辦法，因為最輕的元素——氫原子，能提供更強有力的讓電子配對“膠水”。氫原子體積和質量又都很小，能使得電子在晶格點陣中距離更近，電子與原子熱振動的耦合也更強，庫珀對結合更為緊密，這樣能使凝聚的宏觀量子波傳播更快更遠，從而實現室溫超導特性。
但該方法需要施加上千萬個的大氣壓，條件非常苛刻，即便采用氫的化合物，也依然要施加100萬~200萬個的大氣壓，證明這條路線基本走不通。
另外在磁約束核聚變的研究中，科學家們發現，在上億度高溫的等離子體流中，也存在難以解釋的超導現象，但對實現可控核聚變卻非常有利。
而在前些年，龍國有位叫李源的年輕科學家，將兩層石墨烯以一定角度旋轉，並堆疊在一起時，會產生超導現象。並且他還研究了在扭曲角度下雙層石墨烯中的超導性，發現隨著扭曲角度的變化，超導性也會變化——他的這些發現，在科學界引起了不小轟動，被認為是諾獎級的發現。
去年棒國的一個科研團隊，利用pb-cu-p-o材料，在常壓100多度的溫度下，實現了超導現象，論文發布後，有不少科研團隊成功複現，全球輿論都為之歡唿，雖然最終被證偽，但依然是重大科技發現。
綜上所述。
在超導研究領域，科學家們已經知道了超導現象產生的表層原理，卻始終無法破解該現象的核心原因，如同一位蒙著麵紗的美女，雖然都知道美人很美，但就是難以揭開那層麵紗，還有許多地方琢磨不透。
比如量子庫伯對為何會形成？
材料內部結構對庫伯對的影響？
以及存在原子熱振動的情況下，如何避免庫伯對被破壞？
對這幾個核心的問題，目前地星上的科學家們，沒有一個實現解決——如果能解決哪怕一個，都是了不得的重大突破，都可以用好幾個諾獎去衡量。
但這裏麵涉及到了量子力學、基礎模型理論、材料結構等方方麵麵的知識，如果不能在這些基礎理論層麵也取得突破，想揭開超導現象的麵紗，依然是難以觸及之事。
不過對葉雲明而言。
以上問題全都不是問題。
他隻要意念進入大腦的‘思維殿堂’中，找到其中一個白色光團，隻要其標題信息為《高溫超導量子庫伯對的結合原理》，然後關於超導現象的所有知識與原理，都會為他了解和掌握。
借助這個白色光團。
理論上，不管在什麽溫度下超導材料，他都能想出辦法進行合成。
就算是常溫條件下的超導材料，研製成功也沒問題，隻是合成過程會極其複雜，成本極高，還得在幾十萬個大氣壓強下使用，才具有超導特性，毫無性價比可言。
而當前的超導材料領域中，限製超導材料得到大規模應用的，從來不是溫度因素，因為-196c的液氮，就能解決大部分超導材料需要的低溫環境，利用液氮製冷不難。
但大部分的超導材料，由於是複雜化合物的緣故，有的如風化石般脆弱，有的難以粘合成整體，有的導電能力弱（0電阻不代表導電性強），有的無法加工成導線，沒有延展性可塑性，一掰就斷。
還有合成成本極高等。
而最完美的超導材料，它的工作溫度可以在零下兩百度附近，溫度低點沒問題。
但必須要較低的生產成本。
要具有強大的導電能力——即庫伯對的流動通道要多。
還能加工成各種形狀，不易破碎折斷，要具有金屬般的延展性，強韌性高等特點。
隻有滿足了這些要求，才能真正廣泛的應用開來，才會帶來一個超導產品無處不在的時代。
這樣的完美材料，如何才能合成出來，葉雲明腦中的白色光團，就提供了詳細的方案和路徑，隻要按照方案裏的步驟，一步步的去做，綜合成本可能隻要500元\/公斤的完美超導材料，就能合成成功。
且可以工業化批量的生產出來。
總而言之。
對掌握了核心技術原理的葉雲明而言，在較短時間內，成功合成最完美的超導材料，真沒有多少的難度，他都不必天天跑到實驗室那邊，隻需提供遠程指導服務即可。
隻是問題又來了。
超導材料的巨大潛力誰都能看到，如果葉雲明不在場監督，隻是讓室友趙俊傑或李墨去當‘監軍’的話，會不會存在技術泄露的風險，萬一相關的核心參數、合成步驟、注意事項等，全部被韋子軒、曹博等人掌握了的話，他們若帶著技術資料背叛出逃，自立門戶，至少10萬億計的天量利益，豈不是落入了他人的手中？
葉雲明的一番辛苦，豈不成了他人的嫁衣，損失極其慘重？
嗬嗬～
對於這種情況，他沒有半點的擔憂。
因為就算是韋子軒、曹博等人串通一氣，卷走技術資料出逃，他們也沒辦法把超導材料合成出來。
一方麵實驗室的環境，跟工廠的流水線是完全不一樣的，直接套用技術參數，隻能合成出一批批的廢料，必須把所有參數都做出調整，才能實現工業化生產。
另一方麵，最核心的量子力學公式、基礎模型理論、材料結構等知識，都保存在葉雲明的腦袋中，如果少了這些公式和原理，別人就算按步驟合成出了超導材料，也隻是知其然不知其所以然，換到另一家工廠，隻要設備存在細微區別，所有經驗便都不管用了，又是一頭霧水茫然無措的狀態。
即隻要葉雲明腦中那十幾條的公式和原理，沒有泄露出去，他就不用擔心超導材料，被他人大批合成出來，這是不可能做到的事情。
甚至他都不考慮去申請‘超導材料合成專利’，畢竟申請了專利，就意味著核心原理的公開，葉雲明當然不願意做這種事，在他看來，地星的科學家們，至少得用二三十年時間，才能突破那些核心公式和原理，他隻要不公布出來，科學家們還得在迷霧中摸索好幾十年。
故而不公開才是最好的技術封鎖手段。
自然，這幾十年的漫長時間裏，超導材料相關的利益，隻會歸他一人所有，任何人都無法搶走。
唿~
葉雲明深吸口氣，伸手做了個擴胸動作。
他暗暗道：
“等超導材料順利合成了出來，真正的大幕，就要正式的拉開了，不知道會有什麽樣的挑戰在等著我？”
一般的，當金屬中的自由電子在有電壓時，會在帶正電的原子晶格點陣中整體產生定向漂移形成電流。
而通常情況下，帶正電的原子晶格，會存在熱振動以及雜質和缺陷，由於原子與電子間的電磁性相互作用會幹擾電子的集體漂移，從而對電流產生阻礙，即有電阻效應。
但科學家們發現，在超導體中，自旋相反、動量相反的一對電子會被因為間接與原子晶格交換能量，從而形成“庫珀對”，大量的庫珀對會因為量子相幹效應產生集體凝聚的波，而這種波的空間尺度要遠大於原子晶格點陣，從而可無阻礙地穿越晶格，實現零電阻狀態。
“庫珀對”就仿佛是電子組合在一起舞蹈，但隨著溫度升高，原子熱振動會逐漸破壞庫珀對，故而溫度越高，超導現象越難保持，電阻又會重新出現。
那麽常溫或者高溫的情況下，電子庫珀對，是否也能有辦法保持穩定存在呢？
科學家們也想到了辦法，因為最輕的元素——氫原子，能提供更強有力的讓電子配對“膠水”。氫原子體積和質量又都很小，能使得電子在晶格點陣中距離更近，電子與原子熱振動的耦合也更強，庫珀對結合更為緊密，這樣能使凝聚的宏觀量子波傳播更快更遠，從而實現室溫超導特性。
但該方法需要施加上千萬個的大氣壓，條件非常苛刻，即便采用氫的化合物，也依然要施加100萬~200萬個的大氣壓，證明這條路線基本走不通。
另外在磁約束核聚變的研究中，科學家們發現，在上億度高溫的等離子體流中，也存在難以解釋的超導現象，但對實現可控核聚變卻非常有利。
而在前些年，龍國有位叫李源的年輕科學家，將兩層石墨烯以一定角度旋轉，並堆疊在一起時，會產生超導現象。並且他還研究了在扭曲角度下雙層石墨烯中的超導性，發現隨著扭曲角度的變化，超導性也會變化——他的這些發現，在科學界引起了不小轟動，被認為是諾獎級的發現。
去年棒國的一個科研團隊，利用pb-cu-p-o材料，在常壓100多度的溫度下，實現了超導現象，論文發布後，有不少科研團隊成功複現，全球輿論都為之歡唿，雖然最終被證偽，但依然是重大科技發現。
綜上所述。
在超導研究領域，科學家們已經知道了超導現象產生的表層原理，卻始終無法破解該現象的核心原因，如同一位蒙著麵紗的美女，雖然都知道美人很美，但就是難以揭開那層麵紗，還有許多地方琢磨不透。
比如量子庫伯對為何會形成？
材料內部結構對庫伯對的影響？
以及存在原子熱振動的情況下，如何避免庫伯對被破壞？
對這幾個核心的問題，目前地星上的科學家們，沒有一個實現解決——如果能解決哪怕一個，都是了不得的重大突破，都可以用好幾個諾獎去衡量。
但這裏麵涉及到了量子力學、基礎模型理論、材料結構等方方麵麵的知識，如果不能在這些基礎理論層麵也取得突破，想揭開超導現象的麵紗，依然是難以觸及之事。
不過對葉雲明而言。
以上問題全都不是問題。
他隻要意念進入大腦的‘思維殿堂’中，找到其中一個白色光團，隻要其標題信息為《高溫超導量子庫伯對的結合原理》，然後關於超導現象的所有知識與原理，都會為他了解和掌握。
借助這個白色光團。
理論上，不管在什麽溫度下超導材料，他都能想出辦法進行合成。
就算是常溫條件下的超導材料，研製成功也沒問題，隻是合成過程會極其複雜，成本極高，還得在幾十萬個大氣壓強下使用，才具有超導特性，毫無性價比可言。
而當前的超導材料領域中，限製超導材料得到大規模應用的，從來不是溫度因素，因為-196c的液氮，就能解決大部分超導材料需要的低溫環境，利用液氮製冷不難。
但大部分的超導材料，由於是複雜化合物的緣故，有的如風化石般脆弱，有的難以粘合成整體，有的導電能力弱（0電阻不代表導電性強），有的無法加工成導線，沒有延展性可塑性，一掰就斷。
還有合成成本極高等。
而最完美的超導材料，它的工作溫度可以在零下兩百度附近，溫度低點沒問題。
但必須要較低的生產成本。
要具有強大的導電能力——即庫伯對的流動通道要多。
還能加工成各種形狀，不易破碎折斷，要具有金屬般的延展性，強韌性高等特點。
隻有滿足了這些要求，才能真正廣泛的應用開來，才會帶來一個超導產品無處不在的時代。
這樣的完美材料，如何才能合成出來，葉雲明腦中的白色光團，就提供了詳細的方案和路徑，隻要按照方案裏的步驟，一步步的去做，綜合成本可能隻要500元\/公斤的完美超導材料，就能合成成功。
且可以工業化批量的生產出來。
總而言之。
對掌握了核心技術原理的葉雲明而言，在較短時間內，成功合成最完美的超導材料，真沒有多少的難度，他都不必天天跑到實驗室那邊，隻需提供遠程指導服務即可。
隻是問題又來了。
超導材料的巨大潛力誰都能看到，如果葉雲明不在場監督，隻是讓室友趙俊傑或李墨去當‘監軍’的話，會不會存在技術泄露的風險，萬一相關的核心參數、合成步驟、注意事項等，全部被韋子軒、曹博等人掌握了的話，他們若帶著技術資料背叛出逃，自立門戶，至少10萬億計的天量利益，豈不是落入了他人的手中？
葉雲明的一番辛苦，豈不成了他人的嫁衣，損失極其慘重？
嗬嗬～
對於這種情況，他沒有半點的擔憂。
因為就算是韋子軒、曹博等人串通一氣，卷走技術資料出逃，他們也沒辦法把超導材料合成出來。
一方麵實驗室的環境，跟工廠的流水線是完全不一樣的，直接套用技術參數，隻能合成出一批批的廢料，必須把所有參數都做出調整，才能實現工業化生產。
另一方麵，最核心的量子力學公式、基礎模型理論、材料結構等知識，都保存在葉雲明的腦袋中，如果少了這些公式和原理，別人就算按步驟合成出了超導材料，也隻是知其然不知其所以然，換到另一家工廠，隻要設備存在細微區別，所有經驗便都不管用了，又是一頭霧水茫然無措的狀態。
即隻要葉雲明腦中那十幾條的公式和原理，沒有泄露出去，他就不用擔心超導材料，被他人大批合成出來，這是不可能做到的事情。
甚至他都不考慮去申請‘超導材料合成專利’，畢竟申請了專利，就意味著核心原理的公開，葉雲明當然不願意做這種事，在他看來，地星的科學家們，至少得用二三十年時間，才能突破那些核心公式和原理，他隻要不公布出來，科學家們還得在迷霧中摸索好幾十年。
故而不公開才是最好的技術封鎖手段。
自然，這幾十年的漫長時間裏，超導材料相關的利益，隻會歸他一人所有，任何人都無法搶走。
唿~
葉雲明深吸口氣，伸手做了個擴胸動作。
他暗暗道：
“等超導材料順利合成了出來，真正的大幕，就要正式的拉開了，不知道會有什麽樣的挑戰在等著我？”