陈林听田院士说完,开口问道:“方博士,既然你在这个时候提出了这种纤维增韧的办法,想必你肯定已经想过该使用哪种材料作为增韧材料了吧?”
方琮也不扭捏,他推了推鼻梁上的眼镜,眼中自信的光芒,毫不犹豫地回答道:
“的确有考虑过。这段时间我考虑过很多种材料,但在排除了那些热膨胀系数差异太大、或者容易引发深度界面反应的材料后……”
他深吸了一口气:“最后我还是觉得,石墨烯最有希望!”
“石墨烯?”
这三个字一出,视频会议里的众人,包括经验极其老道的田翼翔院士在内,全都陷入了深深的思考之中。
在如今的互联网上,有一句非常热门、被广大网友玩梗的话:遇事不决,量子力学;脑洞不够,平行宇宙。
意思就是,不管是科幻电影还是现实生活里,只要遇到了解释不通、或者解决不了的科学疑问,直接往量子力学上扯就完事儿了。
而在材料学界,其实也流传着一句有着异曲同工之妙的话语:材料不够,石墨烯来凑!
石墨烯,这玩意儿在材料界,可是被无数大佬极其推崇地称作全能材料的存在!
它是一种由碳原子紧密堆积成单层的“二维蜂窝状晶格结构”的碳材料。
因为其优异到近乎变态的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学、药物传递等几乎绝大部分的前沿应用领域,都具有极佳的适应性和应用前景。
这也是一种早就火出圈的材料,哪怕是平时不怎么关注科技新闻的普通老百姓,也绝对在各大营销号或者新闻里听过它的大名。
当然,石墨烯材料的性能之强大,也确实让人咋舌。
在力学强度上,它的强度和硬度甚至超过了自然界最硬的钻石!能够达到优质钢材的足足一百倍!
在光学透光性方面,普通玻璃的透光率一般也就只有89%左右,而石墨烯的透光率,可以达到极其惊人的97.7%!所以,在肉眼的观察下,它几乎是完全透明的。
而如果用石墨烯去制造手机或者电脑的电池和屏幕,那屏幕几乎可以像纸一样随意折叠,甚至你把它折成一个豆腐块塞进口袋里,拿出来再展开,都丝毫不会影响它的性能!
至于在导电和导热方面,那就更不用说了,目前全蓝星的常规材料库里,还真找不出什么传统材料能够超越石墨烯的。
除此之外,石墨烯材料,同样也是目前全球超导研究领域里,一个极其热门的超级大方向!
早在2018年的时候,大漂亮国麻省理工学院(MIT)那位华夏裔天才科学家曹原,就和他的导师,物理学家巴勃罗·贾里洛·埃雷罗一起,带领研究团队在顶级学术期刊《自然》杂志上发表了轰动世界的论文,展示了他们在石墨烯超导上的逆天研究成果。
他们发现,当两片石墨烯重叠在一起,并且将转角极其精确地控制在接近1.1°(也就是著名的“魔角”)时,它的能带结构会接近于一个零色散的平带。这会导致这个能带在被半填充时,材料会瞬间转变成一个莫特绝缘体!
而在这种状态下,如果对堆叠的石墨烯进行旋转和充电,它就会极其神奇地展现出超导性!
再加之石墨烯本身就具有极高迁移率的电子,这使得它拥有了可以像超导体中实现两两配对电子(库珀对)的可能。
正因如此,石墨烯早就成为了全人类物理学家用来研究高温超导、甚至冲击常温超导梦想的未来核心材料之一!
但是,陈林回忆自己学过的相关知识,高温石墨烯超导至今处于极其艰难的实验室摸索阶段,至于常温超导,那就更别提了,连影子都没摸到。
当然,这并不妨碍石墨烯超导材料的潜力极其巨大。
一方面,就在于石墨烯这种二维材料的逆天可塑性。
只要找到了合适的合成方法,它就可以像小孩子的橡皮泥一样被任意捏造,完美适配各种极其复杂的工程应用场景。
而另一方面,就在于石墨烯材料那极其恐怖的电流载荷能力了!
在现实的工程应用中,超导材料与超导材料之间,亦是有着天壤之别的。
材料的电流载荷能力(Jc)越强,它在实际应用中能提供的磁场上限和各种物理性能就越强悍。
而在这方面,石墨烯拥有着足以碾压传统超导材料的巨大潜力!
可以说,这就是一种几乎没有缺点的极品材料。
而目前限制它统治整个材料界、限制它大规模应用的唯一原因,就只有一个,工业化量产实在是太困难了!
直到目前为止,全蓝星的材料学界,也还找不到一种能够大量、稳定、且低成本产出高质量单层或者少层石墨烯的方法。
“方博士这个提议很大胆,但确实直击要害。”短暂的沉默后,还是坐在屏幕这头的陈林率先打破了安静。
陈林看着视频那头的众人,微笑着认可了方琮的想法:“我们现在要的,并不是石墨烯材料本身的超导能力,我们只需要借用石墨烯那优异到极点的物理力学性能,来作为基骨,辅助提升我们这款铜碳银复合超导材料的韧性。”
“只要能把那层微观界面处理好,不破坏原本的超导能隙,石墨烯绝对是目前最完美的纤维增韧材料。”
至于目前石墨烯无法大批量、低成本生产的问题?抱歉,那根本不是陈林现在需要去头疼的问题!
他搞这款材料的首要目的,是为了给国家的可控核聚变工程堆提供强磁场约束线圈!
如果是应用在可控核聚变这种国之重器上,根本不需要去考虑什么民间市场的成本,哪怕只是一点一点地用实验室级别的方法去“手搓”小批量制造,也完全足够支撑前期的实验堆建设了。
至于以后如何削减成本、如何实现产品化量产、如何从中牟利……那是工业界和那些资本家需要去疯狂内卷和考虑的事情,关他项目的负责人什么事?