第186章 藍金剛石和窮舉
外星科技熱已經持續了有段時間,最先出的成果和其所在單位都讓人意外。
熱力學研究所隔壁,從事高溫、高壓應用研究的附屬實驗室,平時會造一些人造金剛石賣掉補貼開銷。
有人喜歡先研究理論,有人根本不看那玩意,隻談應用。
附屬實驗室的某劉姓工程師就是如此。
劉工很有自知之明,說是工程師,但和熱力學研究所的大佬比起來,最多就是個看管實驗室的工頭。
所裏發動大家研究外星科技,他看了一眼,理論完全不明白,但是一不小心,從書裏發現個自己很熟悉的東西,人造金剛石。
人造金剛石原理很簡單,把石墨放容器裏,拿壓力機死命的壓,當壓力突破臨界值後,石墨原子結構發生改變就會形成金剛石。
不過技術的成熟度比較一般,應用中也走向了兩個不同的方向,分別是追求淨度、和追求一次性成型的量。
追求淨度,其實就是要求強度,純金剛石的硬度極高,非常適合做工業刀具。和一般工業刀具相比,純金剛石刀具不易磨損,但金剛石本體會因各種原因碎裂、從承托件上掉落,用起來和燒錢一樣。
追求量的又有不同,做出來不是無色透明的,少量沒有發生改變的石墨會讓金剛石變弱,不過因為絕大多數應用中也不需要純金剛石那麽高的硬度,這種經濟性會更好些。
外星知識中提到的並不是地球上現有的人造金剛石,而是用來製造半導體的超級材料,藍金剛石。
巧合的是近幾年地球上已經有相關前沿研究,劉工一邊找論文,一邊對照外星知識。
外星知識裏,針對藍金剛石的描述很簡單,隻有兩句話,其中有提到硼化物和石墨的混合方式是震動篩。
也不求什麽精通原理,直接按成分和工藝關鍵詞,直接就用實驗室的小機器做起實驗來。
實驗室本身有生產職能,少量的金剛石實驗成本過低,都不需要事前寫報告。
試了三次,做出來一顆一克拉的藍金剛石!
藍金剛石比絕大多數天然藍鑽石的顏色更深一些,色度分布也更均勻,非常漂亮。
再做幾個簡單實驗,驗證了半導體特性。
趕緊上報。
熱力學研究所的大佬們來勁了,高速審批,當天就啟動附屬實驗室裏最大的設備用於試製。
結果比較一般,一次實驗,總共造出12顆藍金剛石,其中最大的一片8克拉(與硬幣相似),最小的隻有0.2克拉。
測試性能,弄碎了檢測。
半夜裏趕出結論。
藍金剛石的理論半導體性能接近某些前沿推測,明顯高於矽晶體。
可有三個問題。
一,胡亂搗鼓出來的原料配比和混合方式遠遠沒達到最優,各個點的淨度不一致,需要大量的後期工作進行改善。
二,金剛石這東西也無法像矽晶體一樣,直接拉出一根一尺多粗、幾米長的家夥,哪怕進行一定優化,也隻能一片一片造。把一些相關外星科技吃透造出專門的設備,或許才能進行大規模量產。
三,加工金剛石和加工矽晶體,明顯不會是一樣的概念,把藍金剛石集成電路化的難度非常高,需要全新類型的設備,自己研究不是不行,但從時間長度考慮,還是吃外星知識更靠譜些。
不管怎樣,半導體藍金剛石簡單生產原理的出現,標誌著計算機行業的新方向。
基於矽晶體的集成電路,隨著光刻技術達到5納米精度,已經很難再有巨大提升。哪怕精度進一步提高到直接控製原子的程度,單位麵積內運算能力的提高也就那麽幾倍。即使能弄出好很多的構架,加起來能十幾倍也絕對到頭了,理論上達到這一步時間不會太長,也許二三十年,更大的可能是沒達到那麽高的程度,各方麵技術發展就已經停滯。
半導體藍金剛石的出現,意味著未來的上限會更高。
有人說石墨烯才是半導體的未來……誰知道呢。
石墨烯理論上的確可以呈現半導體特性,但它是單層原子結構的膜。怎麽把它做成具有複雜運算能力的半導體芯片集合?兩層膜之間如何勾連?達到現有集成電路規模要多少層膜?等等問題都完全沒有頭緒,如果有人說有,那絕對是胡謅出來的。
藍金剛石的結構,比石墨烯更接近土球人認知中的集成電路所需的晶體,兩種技術同步推進,藍金剛石的進度也會更快。
現在是非常時期,整個科研係統的效率都很高,上午把實驗結論上報,下午就來了一批工程師以及一個施工隊伍,晚上圍繞壓力實驗室已經多出幾棟簡易建築。
一個圍繞藍金剛石量產化的團隊很快被建立起來,人不多,業務範圍也僅限於讓藍金剛石獲得更好的品質均一性。
後續的集成電路化沒有立項,這方麵缺的知識和設備太多,趕時間也趕不來。
不能集成電路化,藍金剛石有何用處?
答案是它可以替代的低淨度人造金剛石的工業應用,兩者強度差距很小,隻是藍金剛石的成本略高一點。
工業金剛石的生產環節利潤不高,可藍金剛石漂亮啊,除了刀具廠,也可以試著給珠寶公司供貨。這可是真金剛石啊,不是玻璃,哪怕是人造的,切割出來的效果也要閃瞎一大片人。對於實驗室來說,能跟珠寶公司對接,利潤空間會更大一些,相當於項目資金有人報銷了。
亂世黃金盛世古董,玉石、寶石類珠寶的性質更像古董,它們的成分在地殼中含量太高了,甚至能隨長期地殼運動不斷再生,造假的也特別特別多,這些特性在真正的亂世裏,甚至都比不上鋁罐碳酸飲料。
鋁罐碳酸飲料很特別,鋁容易加工,隻需要剪刀就能做成反光麵、簡易爐子、簡單陷阱等等亂世中的實用道具,碳酸飲料雖然沒有營養,高糖分提供的熱量和珍貴的幹淨水份卻能救命,完整的罐子還能加熱食品、水,在中洲中部的長期戰亂區屬於以物易物的硬通貨。
所以悲觀一些,珠寶公司大概也蹦躂不了太久了,在玉石、寶石滯銷導致破產之前,忽悠來趕緊給科研事業做點貢獻才是正理。
部分人盲目悲觀、部分人盲目樂觀,並不是每個人都能看明白未來的模樣,也總有聰明人想趁著最後的機會,狠狠割一波韭菜了趕緊散夥,短時間內不用擔心藍金剛石造出來賣不出去。
說到底,藍金剛石隻是個意外成果,C國科學院還是把主力投在電磁武器、激光武器兩個重點項目上。
這兩個重點項目包含了幾十個大大小小的分支,可要評選重中之重,無非是超導體和電源。
激光的透鏡當然也很重要,不過這恰好是C國擅長的部分,C國有著全球最好的激光透鏡,也是少有的可以對國外進行技術封鎖的高端成果。
與超導體、電源相比,透鏡並不是阻礙激光武器化的瓶頸。
激光用的超導體不多,主要是防止大量輸電的時候係統過熱,現有的超導臨界在200K上下的超導體完全夠用。200K意味著用無水酒精冷卻係統就能實現超導,酒精可以循環實用,不需要消耗大量液氮。
隻是電源暫時還沒理清思路,都怪外星科技裏的電力體係太複雜了,一時半會弄不清哪種更容易量產。
但為了應急,大佬們也臨時弄出來個方案,既外接電源車的形式。
其實有些導彈發射,就需要有外接電源供電,不過這些東西用電量都很小,燃油發電機臨時開一開就夠。
新的電源車主體是電池,按每公斤0.5度電算,扛個六十噸電池,能有近三萬度電,勉強也能放幾道功率還可以的激光了。
一台激光裝甲車,配合兩台電池車,再來幾輛帶發電機的車輛組成的車隊,構成一個有一定火力強度的激光武器單位。
就是這一套下來太重了,實在不好運輸,隻能在沿海重點城市少量部署。
至少先解決了有無的問題。
超導體那邊也有一些成果,不過現階段還都是基於現有超導材料的改良,而且因現實處理技術等原因,改良效果並未達到預期。
277所那邊,現在7×24小時占著章魚的電磁實驗室,整理出來幾十套通用度較高的材料處理工藝組合,準備借此嚐試反過來推導高性能超導體的配方。
這基本上是個窮舉法實驗,全靠遊戲裏的實驗室計算機給力,能實時反饋出超導性能,否則根本不敢想。
不過一旦成功,弄出240K以上超導溫度的材料也不是夢,常溫超導都說不定近在咫尺。
可這種搞法具體什麽時候有成果,沒人知道,都是命。
當然,如果有其他友方通過正常方法弄出來的新材料和改進材料,他們也會幫忙驗證一下,反正就是幾分鍾的事,包括工藝優化也不超過半天,剩下的所有時間都去玩窮舉。