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第32章 材料革命

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“镜花水月”计划如同一层无形的薄纱,暂时遮蔽了外界窥探“南天门”真实进展的目光。然而,在这层薄纱之后,是更加紧锣密鼓、争分夺秒的科技攀登。随着“深空触角”计划的推进和对未来星际航行的构想,一个愈发紧迫的瓶颈凸显出来——材料。

“南天门”材料实验室,气氛比以往任何时候都要凝重。巨大的全息投影上,展示着一段刚刚结束的模拟测试结果:一艘模拟“精卫”级深空探测器的结构,在穿越模拟柯伊伯带高密度微陨石群时,其外壳在承受连续撞击后,出现了严重的疲劳损伤和局部撕裂。

“现有的‘龙鳞’合金,对于近地轨道和月球任务已经足够。”材料部门负责人周坤指着数据,眉头紧锁,“但一旦进入小行星带以外,面对更高速度的星际尘埃、更强烈的宇宙辐射,尤其是可能的极端温度变化,它的强度、韧性和耐环境性能,都达到了极限。”

“不仅仅是探测器。”万里补充道,他调出了“青龙”空天母舰和未来大型星际飞船的概念图,“更大的船体结构,更强大的推进系统,更高效的辐射防护,都需要一种全新的、能够支撑我们走向深空的‘基石’材料。”

所有人的目光都聚焦在万里身上。他们知道,这位屡创奇迹的“星火”,必然已经有了方向。

万里没有卖关子,他走到中央控制台前,意识微动,连接上“文明火种”。片刻后,一组复杂到令人目眩的分子结构式和新材料制备工艺流程,出现在主屏幕上。

“我们需要一场材料的‘革命’。”万里的声音带着一种开启新纪元的郑重,“不是改良,而是颠覆。”

他指向屏幕核心那个由无数六边形碳环构成、却又与金属原子以奇异方式结合的复杂三维结构。

“这是一种全新的材料设计理念——‘石墨烯-金属基多维复合超材料’。”

他开始详细阐述其革命性所在:

“基础骨架,是经过特定维度卷曲和拓扑缺陷设计的‘三维石墨烯泡沫’。它本身具备无与伦比的比强度和导热性。”

“关键创新在于,我们不是简单地将金属填充进去,而是利用我设计的‘原子级界面工程’技术,让金属原子(以钛、钒、铬为主)与石墨烯的碳原子在特定能量场下,形成一种全新的、稳定的共价键与金属键混合的‘跨维连接’。”

全息影像演示起来:金属原子如同最灵巧的工匠,精准地“缝合”在石墨烯网络的节点和边缘,形成了一种你中有我、我中有你、浑然一体的复合结构。

“这种结构,带来了几个颠覆性的性能提升:

第一,绝对强度与韧性:它的理论强度是现有最好‘龙鳞’合金的五十倍以上,同时,其独特的能量耗散机制使其拥有惊人的韧性,足以抵御高速陨石撞击而不会发生脆性断裂。

第二,极端环境稳定性:从接近绝对零度到数千摄氏度的高温,其结构都能保持稳定,热膨胀系数几乎为零。并且对高能粒子和宇宙辐射具有极佳的抵抗能力。

第三,功能性可设计:通过在合成过程中引入不同元素或施加不同方向的能量场,我们可以像‘编程’一样,定向赋予材料特定的功能,例如某一方向超导、另一方向绝缘;或者表面超疏水、内部超导热等。”

实验室里一片寂静,只能听到研究人员们粗重的呼吸声。这已经不是一种材料,这简直是一种可以被随意塑造物理性质的“魔法物质”!

“这……这真的能实现吗?”一位年轻的研究员颤声问道,眼前的蓝图美好得如同科幻。

“理论模型完美。关键在于制备工艺。”万里切换画面,展示出一套极其复杂、涉及超高真空、脉冲激光沉积、以及特定频率磁场精确控制的制备装置示意图。

“核心工艺,我称之为‘磁场诱导原子级自组装’。我们需要在分子级别,操控石墨烯的前驱体和金属蒸汽,在动态变化的磁场引导下,进行‘有序生长’和‘跨维键合’。这需要‘伏羲’进行纳米级别的实时过程控制和反馈调节。”

“伏羲,模拟该制备流程,并优化控制参数。”万里下令。

【任务已接收。启动量子级分子动力学模拟……优化磁场波形与能量输入曲线……模拟完成。理论成功率:92.7%。建议启动实验制备。】

有了“伏羲”的背书,所有人的疑虑瞬间被打消,取而代之的是无比的狂热和期待。

命令下达,实验室以最高优先级运转起来。特殊的反应腔体被加工出来,精密的能量源和磁场发生器安装就位。在“伏羲”的精确控制和万里现场指导下,第一次制备尝试开始。

整个过程无声而缓慢,仿佛在创造一个珍贵的艺术品。数小时后,当反应腔体打开,一块巴掌大小、泛着奇异深灰色金属光泽、却又隐隐透出内部复杂网格结构的薄板,被小心翼翼地取了出来。

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