一個星期后,燧人大學(xué)的新學(xué)期即將到來,越來越多學(xué)生返校。
而謝清的其他三個同學(xué),也陸續(xù)回到了學(xué)校,他們聽了電場合成的思路后,并沒有一下子答應(yīng)下來。
最后只有其中唯一一個女生,參與了謝清的電場合成小組,另外倆人打算走傳統(tǒng)的化學(xué)合成路線。
對此謝清也沒有勉強,畢竟人各有志。
2014的秋季新學(xué)期。
他們的導(dǎo)師將通過網(wǎng)絡(luò)視頻,和五人溝通了一下,便匆匆忙忙結(jié)束了視頻談話。
對此謝清等人也習(xí)慣了,副導(dǎo)師邱大同則日常講課談心,或者安排他們?nèi)⑴c其他材料學(xué)教授的公開課。
有大量課余時間的謝清,利用三人的學(xué)分,申請了一些實驗設(shè)備,包括靜電場發(fā)生器、變頻激光器、反應(yīng)釜和一些化學(xué)原材料。
他們的學(xué)分,在學(xué)校里面的用處非常大,這也是鼓勵學(xué)生積極學(xué)習(xí)的方式之一。
學(xué)分越多,可以申請到的科研經(jīng)費越多,科研設(shè)備、實驗室也越高級,作為學(xué)霸的謝清三人,學(xué)分自然非常多。
這些學(xué)分足夠他們申請到比較好的實驗室,甚至可以定制一些特殊的科研設(shè)備、精密儀器。
9月28日。
上了一節(jié)課后,謝清看到路旁的滾動廣告屏幕上,正在直播月球那邊的情況。
不由自主的停下腳步來。
此時的月球廣寒宮基地,已經(jīng)展開了剩下的兩個太空艙,從軌道上組裝的五個太空艙,是豎立狀態(tài)的;而在月面組成的兩個太空艙,則是平躺在地面上的。
基地本身帶有一個磁場保護(hù)艙,可以展開磁場保護(hù)系統(tǒng),保證不會被太陽風(fēng)暴襲擊。
而展開來的太陽能電池板,距離地面高度有12米左右,之所以選擇這么高的位置布置,主要是為了避免漂浮的月塵,附著在太陽能電池板表面。
月球表面的月塵非常容易產(chǎn)生靜電,然后附著在航天器表面,這種靜電效應(yīng),不僅僅讓月塵異常難以清除,還非常容易被太陽風(fēng)電離,變成長期漂浮的月塵。
看到直播的畫面中,宇航員石克己爬上太陽能電池板高架,先用長桿的靜電消除器,消除電池板表面的月塵靜電,然后用吸塵器,將表面的月塵吸走。
電池板除塵,通常平均一個月清潔一次,這樣做可以確保電池板的效率,長期處于最高水平。
如果是太陽風(fēng)暴頻發(fā)的時期,清潔的時間間隔需要縮短。
畫面一轉(zhuǎn)。
在實驗艙內(nèi)的聶長風(fēng),則在做一個簡易的化學(xué)實驗,盡管已經(jīng)在天宮空間站中,嘗試過低重力下的化學(xué)合成。
但是這一次化學(xué)實驗,仍然不盡人意。
謝清也知道其中的麻煩,傳統(tǒng)化學(xué)在外太空中,需要考慮更多的變量,已經(jīng)可能出現(xiàn)的環(huán)節(jié)失效之類。
看了半個多小時的月球直播,他一邊思考,一邊向食堂走去。
而程存武和另一個女同學(xué)熊玲惜,已經(jīng)打好了飯菜,早就在吃飯了。
他過來后,便直接開吃。
“月球直播的化學(xué)實驗情況如何?”
謝清搖了搖頭:“不太理想,傳統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)路徑復(fù)雜,畢竟化學(xué)界內(nèi)都有一句俗話,骯臟的化學(xué)!
所謂的骯臟的化學(xué),是指目前人類的化學(xué)工業(yè)中,那超復(fù)雜的合成路徑。
沒有從事這一行的人,或許以為化學(xué)合成的過程,就是A+B=C,或者是A+B=C+D這樣的。
但是實際上的現(xiàn)代化學(xué)合成,可能是這樣的:A+B=G+J+催化劑=H+S+催化劑=……=C。
中間環(huán)節(jié)四五個,已經(jīng)是非常簡易的合成路徑了,十幾個中間環(huán)節(jié)也不在少數(shù)。
而且合成過程中,還會產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物,反應(yīng)釜里面的反應(yīng)物,可能堪比一鍋十全大補湯,然后從中提取出需要的化合物,進(jìn)入下一步反應(yīng)合成。
重復(fù)相類似的過程,往往才原材料到最終產(chǎn)品,需要十幾個合成環(huán)節(jié)。
怪不得化學(xué)家,將化學(xué)合成過程,比喻成骯臟的。
現(xiàn)代化學(xué)早就不是古早時代的化學(xué)了,隨著簡單化合物的物理化學(xué)性質(zhì),被人類用到極致,人類不得不合成更加復(fù)雜的新化合物。
而這些新化合物,又往往不能一步到位,需要復(fù)雜的合成路徑,才可以獲得最終產(chǎn)物。
別看現(xiàn)在廣寒宮基地中,可以勉強合成一些簡易化合物,一旦深入到相對復(fù)雜的化合物,沒有哪一個化學(xué)家敢打包票,可以短時間內(nèi),拿出一套高效低成本的合成方案。
謝清扒了一口飯,繼續(xù)說道:“我們需要化繁為簡,從化學(xué)反應(yīng)的根本入手,才可以解決當(dāng)前的困境!
一旁的熊玲惜點了點頭:“我贊同,化學(xué)反應(yīng)的根本,其實就是化學(xué)鍵的變化,而化學(xué)鍵歸根結(jié)底,就是原子分子的電子轉(zhuǎn)移!
從化學(xué)反應(yīng)的根本上來說,電場合成技術(shù)是一種大道至簡的路線。
不過說起來簡單,做起來難。
電場可以改變分子中的電子狀態(tài),但這需要多大的電場?電場中是否需要其他輔助條件?電場合成的能耗和成本如何?
諸如此類的問題,毫無體系的一團亂麻,想將電場合成技術(shù)從雜亂無章的情況中,整合成為一套完整的體系,謝清幾人還任重道遠(yuǎn)。
午餐過后,由于下午沒有課,三人便去了自己小組的專用實驗室。
向?qū)嶒炇夜芾聿,登記了今天的實驗計劃,以及可能出現(xiàn)的危險后,他們才進(jìn)入了實驗室內(nèi)。
學(xué)校對于化學(xué)和生物之類的實驗室,管理相對比較嚴(yán)格,主要是擔(dān)心出實驗事故。
三人穿上內(nèi)層防護(hù)服和防毒頭盔,又穿上一條工作型號的外骨骼,配備外骨骼,是為了以防萬一。
一旦出現(xiàn)危險情況,可以啟動外骨骼的應(yīng)急逃生系統(tǒng),外骨骼會自動脫離危險區(qū)域。
就算是使用者喪失意識,或者喪失行動力,外骨骼還可以由實驗室管理部遠(yuǎn)程控制。
謝清按照嚴(yán)格的實驗操作流程,小心翼翼地準(zhǔn)備著實驗。
在安全方面,幾人都沒有掉以輕心,違規(guī)操作不僅僅是在拿自己的生命開玩笑,也會被扣除學(xué)分,同時申請經(jīng)費和儀器的審核會更加嚴(yán)格。
本著猥瑣發(fā)育,不要浪的思想,三人都小心翼翼地操作著。
他們今天的實驗,是用無定形碳中的碳粉作為原材料,實驗合成石墨烯、富勒烯、碳纖維、金剛石之類的碳同素異形體。
一勺子碳粉,被放入反應(yīng)釜里面。
隨即謝清啟動靜電場發(fā)生器,讓整個反應(yīng)釜處于靜電場的覆蓋下。
他們一點點調(diào)整著電場強度,每一個強度,都取出反應(yīng)釜內(nèi)的碳粉,進(jìn)行化驗分析,然后記錄下其中的變化。
化學(xué)和材料研究,有時候就是如此枯燥無味,是一個不斷試錯的過程。