第267章 最年轻的院士!超薄膜编译,你们的研究都到这一步了!
对于「引力转化』的解析,实在是太重要了。
项目组明确了新方向以后,马上向上级部门申请和科工所合作,明确要找专业从事超薄膜编译技术的王志刚教授。上级部门很快给了审批,张明浩也带队去了科工所。
王志刚教授是老熟人了。
早在和光学实验室的孙雯教授合作研发隐形球的时候,王志刚就来过江州大学,还和张明浩谈起了隐形材料的超薄膜编译问题。后来王志刚教授还专门带队研究相关技术。
当张明浩来到科工所后,王志刚教授也出现在迎接的人群中,他和张明浩走在一起,聊了起来。张明浩想了解超薄膜编译技术。
王志刚教授重点介绍了技术,并说明技术能够覆盖的领域。
超材料,已经不是新颖的话题了。
超薄膜编译技术针对的是超材料的制造,可以把功能性材料的厚度压缩到纳米到微米级,制作出含周期/非周期亚波长人工结构的二维/准二维材料。这样制造的超薄膜材料,其电磁丶光学丶力学等性能由结构单元几何与排布主导,而非材料本徵属性。所谓「编译』,是从设计到仿真,再到加工丶后处理以及性能验证的闭环过程,是把功能需求「翻译』为可制造的纳微结构。「我们已经可以实现几种技术,比如光刻,电子束丶双光子丶紫外都可以。」
「还有灵活性高,成本低的直写列印,聚焦离子束丶纳米压印,喷墨直写,一般适用于柔韧性高的超材料。」「张教授,你们这次来的需求是……?」王志刚听了介绍也好奇地问道。
他知道张明浩是为了超薄膜编译技术而来,既然是为了技术,肯定是要制造某种超薄膜材料。但是,ZXZ物理和超材料?他想不出两者有什么关系。
张明浩直接说了材料,「ZXZ超材料。一种由两个功能性结构组成的超材料,并具备ZXZ特性。」王志刚惊得停住了脚步。
他还以为是听错了,重复问了一遍,「什么?你是说,ZXZ……超材料?」
「对。」
「嘶……」
王志刚惊讶地深吸一口气,下意识开口,「ZXZ材料研究,已经深入到这种地步了吗?」张明浩笑了笑,「我们确实研发出一种ZXZ超材料,也可以归在金属复合材料中…」
他简单介绍了一下。
一行人已经走到了接待室,科工所方面本来想带张明浩参观一下,前面的主任见两人聊技术材料问题,乾脆就直接进了接待室,还喊了一声,「里面聊吧!」王志刚和张明浩一起走了进去。
等坐下来以后,他们开始认真谈起了材料问题。
「这是一种全新的ZXZ材料,而且实验发现具有某种特殊性。」
「我们需要研究这种特殊性,而且很重要,所以要制造更精细的材料,就想到了超薄膜编译技术。」「一旦能制作出超薄膜材料,就可以进行很多精细的测定实验。」
剩下的也不用解释,王志刚也明白过来,当拥有精细到分子级组成的材料,很多复杂的现象都会变得直观,测到的数据也会非常精准。但是,研发实验型超薄膜材料,对他们团队来说还是第一次。
以往的研究,针对的都是应用材料,把某种应用材料编译为超薄膜,应用起来就会非常方便,而且效果会很好。比如,战斗机隐形薄膜。
那种能吸收雷达波的隐形薄膜,因为非常薄,可以和其他涂层混合使用,能大大提升战斗机的隐形效果。现在是研究一种要进行实验测定的超薄膜材料,而且牵扯到最前沿的ZXZ技术,就感觉很有挑战,而且难度很高。张明浩也详细说起了材料组成,「这种材料有两个结构,一个是顶替氧元素作用的钙硫模块组,另一个是激发释放ZXZ特性的银镧铜体系。」「其中最核心的元素是银,是特性激发的关键。」
「「镧铜』可替代……
王志刚一直耐心听着,他感到非常惊讶,一种全新的ZXZ材料就已经是物理界最顶尖的研究。张明浩的项目组竞然研发出了一种「ZXZ超材料』,原来根本就没有这个概念,ZXZ材料,怎么可能呢?ZXZ材料是和高温超导材料等同的,能研发出ZXZ材料,岂不是也可以研发出高温超导超材料。那代表完成了材料功能机制的解析,也就是对ZXZ现象研究得非常深入。
「怪不得啊!」
王志刚忽然明白了,过去几个月时间,最大的飞行装置丶飞行汽车,航天局的新型飞行器等等。这些都是依靠ZXZ动力技术完成的研究。
只有对于ZXZ发生机制研究的很透彻,才能够研发出可应用的ZXZ动力技术,更进一步,出现ZXZ超材料似乎也就可以理解了。在有了简单了解以后,王志刚已经能确定用什么技术去制造ZXZ超薄膜,「自下而上的自组装技术。」「这项技术可以让分子颗粒自发有序排列,比如,制造介孔Si0超材料薄膜,孔径小于六十纳米,可见光透过率大于99%。」「张教授,你说的材料,可以利用这种技术分步完成,但还是需要研究,而且我们需要全部的制备流程。」「没问题,这是肯定的。」张明浩理解的点头。
ZXZ材料的需求本来就高,由同样元素组成的材料,更大可能不具备ZXZ特性。
想拥有ZXZ特性,就想要适当的「调配』,让材料内部结构达到一种很特殊丶很巧合的状态。超薄膜编译,是比材料制造更精细的技术,但编译出的超薄膜想拥有ZXZ特性,也必须要达到「巧合』的状态。那么前提就要了解材料的整个制备过程,也包括硫元素含量调试的部分。
张明浩关心的是另一个问题,「王教授,你们研究这种超薄膜,再到制造出来总计需要多久?」「这个……
王志刚不知道该怎么回答。
他的团队研发超薄膜技术,也带队研发制造过几种特殊的超薄膜材料,但说起用时却是不确定的。研发,是很难说的。
像是隐形材料,他的团队用了超过八个月时间,才勉强做出一块性能很一般的超薄膜材料。之所以说性能很一般,是因为材料的缺陷比较多,有的部分是暗色的,明显能看出存在薄膜。换句话说,最终的材料不合格。
一直到现在,他们也没有制造出合格的隐形超薄膜。
银系ZXZ超材料由两个功能性结构组成,相对于隐形材料来说,组成就要简单得多,问题在于,ZXZ特性需求高,制造出的超薄膜不一定拥有ZXZ特性。那就需要在薄膜制作过程中,把元素含量调试的部分加入进去。
这就需要很多研究了。
张明浩对于研发需要时间长还是理解的。
他决定留在科工所半个月,了解一下技术,也跟着做先期的研究,并了解研发的难度。
王志刚团队掌握的超材料薄膜编译技术是世界独一无二的。
这是一项很了不起的材料技术。
他们掌握了多种超薄膜材料制备的方法,并可以利用各类方法针对超薄膜材料进行研究。
虽然技术很强,但实际上,王志刚团队的人数并不多,加在一起只有十个人左右,偶尔遇到有难度的研究,也会有其他教授加入进来。科工所不同于普通科研机构,他们和电科集团有很多材料上的合作,是真正的科研保密机构。所以王志刚了解材料制备过程,也不担心会透露出去。
在确定要进行研发以后,王志刚召集了团队一起开了个会,针对要进行研发的超薄膜材料进行讨论。张明浩旁听会议,过程中也看了很多的资料,进一步了解超薄膜编译技术。
王志刚说的「自下而上的自组装技术』,也可以理解为「薄膜沉积』,能用来制造纳米级的超薄膜。他的团队利用这项技术制造过金属陶瓷复合超材料。
如果是制造一阶铜银氧,几种薄膜沉积技术都能试试。
两个功能性模块组成的金属复合材料,只能用「溅射沉积』或「自组装』技术了,甚至是一起混合使用,因为所要制造的超薄膜不可能一步完成。第一次召集团队讨论,目的就是确定最初的制造方案。
讨论会是王志新主导的,第一次只是试制,会议很快敲定了方案。
第二天制造就开始了。
三个小时以后,试制就宣布失败,因为制造过程直接碰到了问题一
分子自发排序混乱。
材料功能性的两个模块分子,沉积过程中全部堆叠在一起,初步检测就发现沉积出现混乱。「我们要找一种介质或某种方法,让两种模块分子分开沉积。」
「要分上下层,而且,上下层还要产生关联。」
王志刚总结道。
简单来比喻,就像是把油倒进水里,油和水是会自发分层的。
现在碰到的问题是,沉积后得到的物质似乎是变成了「溶液』,「油和水』完全混在一起,自然也就失败了。在王志刚做完总结以后,团队的其他人也分别给了建议。
建议有好几条,包含了各种解决方法,但也都是想像而已,不一定行得通。
但有一人说过方法,王志刚正在思考的时候,张明浩忽然道,「我觉得这个方法很不错,也许有效,可以试一下。」「为什么?」
王志刚顿时皱了眉头,刚才说的方法只是凭空想像,根本没有进行过操作,自然也就不可能验证。为什么可行?
另外,超薄膜编译技术上,张明浩绝对是个外行人。
外行人说「可行』……
这感觉比所里的领导干涉自己的研发工作还要离谱,因为所里的领导也算是半个内行。
张明浩只是笑笑,「我觉得可行,可以试试。」
「要说原因……感觉吧。」
王志刚听罢嘴巴咧得有些夸张,但他没有再说什么,而是道,「那就试一下,反正研究刚开始。」他的意思是失败一次也没关系。
在敲定方案以后,制备是下午进行的,但具体情况要看第二天早上的检测。
等时间到了第二天,团队相关人员进行检测就发现,两种模块分子分成了上下两层,完全不是昨天混在一起的样子。这说明成功了,至少第一个遇到的问题解决了。
王志刚对于结果感到非常惊讶。
他想不明白,为什么张明浩凭感觉采纳了一个听起来有些不靠谱的建议,结果制备却发现解决了问题。超薄膜研究和材料的研究是一样的,都需要各个步骤的精微操作,也需要不少的工序。
一个问题解决了,新的问题又出现了。
依旧是最开始的沉积,直白来说--时间差异大,沉积的两层模块分子变得毫无关联。
那就像是两层铁皮贴在一起,没有任何磁力或黏性物质,拿起来就会分开,后续再怎么去处理,也依旧是两层铁皮。这是沉积时间差太多导致的。
怎么加速过程呢?
第二个问题出现了,依旧是团队所有人一起讨论,依旧是不断的研究分析。
张明浩在科工所待了一个多星期,也跟着王志刚团队研究了一个多星期。
王志刚是团队的负责人,但研究过程中,每次遇到问题都是张明浩来拍板选用什么方案。
最开始,大家还感到很奇怪,后来慢慢适应了。
他们发现张明浩总能选对正确的方案,每一次张明浩开口都对研究有推进。
后续再遇到什么问题,王志刚都会询问张明浩的意见。
他也不由得发出感慨,「这就是天才吗?」
「真长见识了!」
其他人也都感叹着,「张教授果然是天才,超薄膜编译是我们的技术,结果他比我们还懂。」「我们研究了这么久,还不如张教授随便了解一下,天才和普通人果然不一样。」
「我听其他人说跟着张教授做研究,就是走在快车道上,以前还不理解,现在理解了,真的是快车道。」「如果能跟着张教授一起研究就好了,王志刚教授也挺好,但就是吧……」
「太平庸了?」
「你说什么?」王志刚忽然出现在那人的背后,他一张脸整个都黑了下来。
后来乾脆摇头苦笑,发现自己是真的比不了。
一个多星期的研究,当然没有完成。
超薄膜编译制造材料的研发速度也不可能这么快,张明浩帮着解决了几个问题后,剩余就交给王志刚团队了。研究时间不确定,但由于很多问题已解决,后续就是调试元素含量了。
张明浩联系了新材料制备实验室,让杨春雨特别跑一趟,和王志刚团队一起解决问题。
按照预计,一个月时间就能敲定方案,制造还需要一个多月。
两个月,就能拿到银系ZXZ超薄膜材料。
他已经对此期待不已了。
虽然想继续跟着研究,让速度更快一些,但他还有自己的工作要做。
等回到江州大学,电磁实验室也变得很热闹。
有个好消息,院士增选的学部投票结束了。
数学物理学部公布了院士增选的结果,朱炳坤丶张明浩,出现在新增院士的名单中。
陈帅没有过投票这关。
张明浩丶朱炳坤,都选上了院士,陈帅遗憾地落选了。
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