学霸之巅 第386章

作者:可乐要加糖

从最初的五米,到现在两人已经可以实现十米之外的脑电波传递了。

这不仅与两人的脑电波强度有关,同时也与两人对脑电波控制程度的提升有很大的关系。

经过更长时间的锻炼后,徐佑和陆知瑶有可能在相隔更远记录的情况下,完成一些信息的传递。

……

在脑力不断完成突破后,徐佑终于已经有信心去解决,那个之前一直没有彻底解决的问题了。

想要实现可控核聚变的商业化,就需要能够从氢气与氘气的混合气体中,分离出高纯度的氘气才行。

这里的氢,指的是氢1,也就是氕。

而这样的方式,这也是获得高纯度氘的一种主要的方式。

只是,因为氕与氘除了相差一个中子之外,很多性质都是非常相近的。

想要分离出高纯度的氘,一直都是一件非常困难的事情。

徐佑在与量子计算机构成连接后,同时开启了大脑仿真模拟状态,对这一过程进行着模拟。

一番模拟之后,徐佑从这种状态中退了出来。

“不行……仅仅依靠传统的方式进行分离,还是无法达到商业化的水准。”徐佑感叹道。

常用的氢同位素分离的方式,包括低温精馏、电解、质子交换、离心分离、热扩散、色谱、金属氢化物吸附分离等等。

可是,这些分离方式对能耗的消耗都较高,同时无法达到很好的分离效果。

想要达到商业化的程度,就必须要有更低的能耗,和更好的分离效果才行。

就在这时,徐佑想到了另外的一个方法。

量子筛分。

当气体分子尺寸与微孔材料孔径的差异,与气体分子的德布罗意波长接近时,气体分子与微孔材料在低温条件下相互作用时产生的一种量子不确定性效应。

这种量子不确定性效应效应,可以使得其表观体积发生变化,产生类似于分子筛的筛分效应。

只是,因为人类对量子领域的研究还处于探索阶段,想要利用量子的效应去进行物质的分离,这是前所未有的事情。

“如果我的大脑,能够精确到量子态的模拟的话,那通过这样的方式去完成分离,也不是不可能做到的事情。”徐佑想道。

经过这些天的脑力“修炼”,徐佑已经有信心,自己可以在仿真模拟领域上完成新的突破。

稍微调整了一下状态后,徐佑再次投入到了大脑仿真模拟的状态之中。

之前的徐佑,一直是在原子的层面上进行着模拟,即便如此,整个需要模拟的量,也是非常巨大的。

而这一次,徐佑需要将模拟的精度又提升一个等级,上升到了量子的级别。

仿真模拟精度的上升,随之而来的是模拟的难度呈指数级的增长。

很快,徐佑紧皱的眉头上,就已经布满了汗珠。

第562章 量子筛分

“这就是……量子的世界吗?”

此时,在徐佑的脑海中,呈现出了量子态的氢气与氘气。

仅仅是一个精度的提升,带来的变化是非常的巨大的。

量子态的氢气与氘气,在性质上有着非常显著的不同。

根据量子不确定性效应的影响,物质在量子态中的表观体积,出现了不同程度的变化。

而这也让氢气和氘气的区别,变得“肉眼可见”了起来。

当然,这样的“肉眼可见”,指的是在量子状态下的肉眼可见。

能分辨出这两种不同气体的区别,还不代表就能够完全将两者进行分离。

“有了!”

这时,徐佑突然想到了另外一种,使这两种气体进行分离的方式。

只要根据这两种其他在量子态的不同点,寻找一种特别的材料,理论上就可以完成气体的分离。

这种特别的材料,应具有多孔笼状的性质,且空隙尺寸需要正好满足某个条件。

徐佑一边通过量子计算机,进行各种复杂的计算,一边将计算出来的各种物质,放入混合气体中,进行气体分离的实验。

经过数万次的尝试后,徐佑终于发现了一种多孔笼状材料,它的结构正好能够满足自己所要达到的,对氢气与氘气的分离效果。

记住了这种材料的结构后,徐佑从大脑仿真模拟状态中退了出来。

刚刚的这番高强度思考,已经让徐佑的大脑达到了极限。

即使这项工作的意义非常重大,徐佑也并不敢以这样的状态,进行太长时间的高强度思考。

一旦大脑出现不可修复的损伤,再大的成果也是并不值当的。

顾不上休息太久,徐佑马上将刚刚筛选出来的物质记录到电脑中,准备第二天就开始研究这种物质的制备工作。

第二天,徐佑照常来到了实验室。

见到林诗之后,徐佑将林诗叫了过来。

“林诗,今天我们研究一下这种物质的制备工作。”

看到徐佑电脑中的这种物质,林诗一时也并没有反应过来,徐佑为什么会突然提出这个问题。

“老师,现在我们的当务之急,不是研究氢气与氘气的分离问题吗?怎么又突然开始研究新的课题了呢?”

“林诗,你再想想。”

林诗用手托着下巴,想了一会儿,仍然没有想出什么答案。

无奈之下,林诗只好承认道:

“老师,我是真的想不到这种物质,与氢气和氘气的分离有什么关系。你还是赶快告诉我答案吧。”

对于林诗的不解,徐佑也并没有任何的责怪,毕竟这两个问题之间的跳跃性,确实有些太大了。

“林诗,你听说过‘量子筛分’这个概念吗?”

提到这个概念,林诗眼珠一转,马上反应了过来。

“老师,你的意思是,利用氢气和氘气在量子态的区别,来进行它们两者的筛分吗?”

“是的,就是这样的一种思路。以这种物质的特殊多孔笼状结构,是有可能实现这样的目的的。”

说着,徐佑详细的为林诗解释了其中的原因。

对于量子物理的知识,林诗也并不算十分的专业,也只能勉强听懂徐佑所说的各种理论。

“老师,看样子,之后我还需要好好补充一下量子物理部分的知识了。”

“这不能怪你,我在还没有正式成为蓟京大学的学生之前,就已经泡在量子物理的实验室里了,所以在量子物理部分,我的基础算是还可以的。你一直主要研究的是凝聚态物理,能够兼具到材料学部分,已经算是非常不错了。”

林诗对徐佑这样的安慰却并不在意,反驳道:

“这不能算什么借口,大家都是从同一个起跑线出发的,既然能够拉开这么大的差距,那一定是我还不够努力。老师,如果我想要补充量子物理部分的知识,有什么建议吗?”

见林诗是如此的上进,徐佑便给出了一些自己对学习量子物理部分的建议。

“除了这些知识需要学习之外,必要的实验也是必不可少的。王相武的量子物理实验室,是现在世界上最优秀的量子物理实验室之一。我去跟王相武老师打一个招呼,之后你有时间就可以去那里看看。到时候去找赵为佳老师就可以,如果水平能够超过他,就可以出师了。”

“赵为佳老师?他应该是量子物理专业的老师吧,想超过他怎么会这么容易?”

被林诗这么一问,徐佑不禁无奈的笑了笑。

因为当初徐佑经常在学术研究中超过赵为佳,让徐佑已经习惯于,将赵为佳作为一个衡量的尺度了。

当然,徐佑要是当着林诗的面,就说出这样的心里话,对赵为佳来说未免是种不尊重了。

“目标定得高一些,才有奋斗的动力嘛。好了,我们先研究眼前的问题吧。”

接下来的时间里,徐佑、林诗,以及多位蓟京大学的材料专家们,一起对这种新型多孔笼状的材料,进行着研究。

在大家的连日实验,以及量子计算机的帮助下,总算是总结出了这种材料的制备方式。

“先将2—甲基咪唑与硝酸钴溶于乙醇中,搅拌后老化二十四小时,离心收集溶液中析出的固体……”

“离心洗涤后,于70摄氏度下干燥十二个小时,将得到的物质超声分散与无水乙醇中……”

“在溶液中加入硝酸钴,硝酸镍,搅拌下回流两个小时,冷却后离心洗涤,并连夜干燥……”

这里的每一个步骤,看起来似乎没有什么缘由,不知是如何被设计出的,实则都是为了最终的目的,而精心安排的。

每个步骤环环相扣,皆是为了最终能够生产出理想中的那种多孔笼状的物质。

又是经过几天的实验,项目组终于成功制备出了第一批理想中的物质。

而经过扫描电镜等仪器的观察和测量,确定这种物质就是和徐佑理想中的物质,是完全相同的同一种物质。

“老师,经过严格的测量,这种物质的晶面间距是与目标完全相同的。我们已经可以准备接下来的实验了。”

第563章 在哪里建厂是个问题

成功从混合气体中,分离出高纯度氘气的核心,就是利用氘气与氢气在量子状态下表观体积的不同,而进行气体的分离。

而这种新型多孔笼状的物质,能够从混合气体中选择氘气,并大量的吸附,是一种最低成本,也是最高效的氘气分离方式。

一旦这个方向被证实为成功,那么可控核聚变的燃料提纯问题将彻底得到解决,可控核聚变的商业化工作也将继续向前推进。

将这种新型多孔笼状材料成功制备出来后,徐佑、林诗等人进行了氘气的分离实验,并成功证明了该物质的确具备吸附氘气的能力。

“老师,你真的是太神了,你的推论又一次成真了!”

完成了这场论证的实验后,林诗不禁对徐佑发出内心的赞叹。

林诗并不是一个喜欢奉承的人,她之所以会这样崇拜徐佑,真的是发自于内心的。

即便实验已经成功,林诗也还并无法完全理解徐佑的整个思路。

换做是林诗自己,就算有那么强的量子物理的基础,也很难根据这些知识,直接预测出多孔笼状物质的结构。

“没什么,当你拥有足够坚实的知识储备,以及足够灵敏的科研嗅觉后,你也可以完成这些工作的。好了,接下来我们需要讨论一下,最优的量子筛分条件了。”

新型多孔笼状物质对氘气的吸附能力已经被证实,不过这个课题的工作还远远没有结束。

大家还需要找到最合适的条件,让多孔笼状物质能够发挥出最强的吸附能力才行。