第1032章 石墨烯方案（1 / 1）
蓋姆當然要驗收這個博士生的成果，然後他就發現這個博士生給他的培養皿底部的石墨斑，足足有10微米厚！
10微米是什麼概念？這相當於1000層石墨烯的厚度！
他要的是儘可能薄的石墨烯，就算沒有達到單層石墨烯的地步，起碼也得來個幾十層吧？
結果你給我來了個1000層石墨烯是什麼意思？
蓋姆當然不滿意，於是便要求博士生繼續打磨得更薄一點。
博士生也直接開擺，他說那你得再給我一塊高定向熱解石墨。
關鍵是就算再給他一塊高定向熱解石墨，這個博士生也不敢保證自己能打磨到什麼程度。
光是一塊高定向熱解石墨的成本就在300美元以上。
蓋姆再怎麼有錢，也絕對不會讓博士生這麼去浪費。
沒辦法，畢竟以當時的技術來看，想要把高定向熱解石墨打磨到原子量級，還是難於登天。
所以這個博士生乾脆撂挑子不幹了。
蓋姆只能自己上手幹。
一方面是為了節省成本，另一方面也是表達對自己手下都不滿意。
巧就巧在，在打磨之前他看見了學生在磨石墨時先用透明膠帶貼在石墨表面。
蓋姆十分好奇，就詢問學生為什麼這麼做。
在他看來，這一舉動完全沒有任何意義，反正最外面的那層都是要被打磨掉的，用膠帶粘一下，幹什麼呢？
學生卻說膠帶可以把表面一層髒的石墨撕下來，再用乾淨的表面來磨，這樣會更方便一點。
學生具體是怎麼想的沒人知道，但蓋姆腦洞大開。
他突發奇想，把撕過石墨表面的膠帶放在顯微鏡下觀察。
這一看不得了了，蓋姆發現這個膠帶上的石墨層的厚度，居然比博士生之前辛辛苦苦打磨出來的石墨片還要薄得多！
不過這膠帶上的石墨厚度畢竟不均勻，厚的地方可能會厚很多，但最薄的地方甚至只有幾十個原子層厚。
蓋姆注意到，石墨其實具有完整的層狀解理特性，理論上來說，的確是可以按層剝離的。
從這個理論出發，沾過石墨的透明膠帶上附著石墨層也並不是什麼特別難以理解的事情。
於是蓋姆的騷操作來了。
他把膠帶直接對摺，粘一下之後再拉開，結果膠帶的兩端都沾有石墨層，而且這石墨層又變薄了。
這個發現讓蓋姆欣喜若狂，於是他反覆多次的重複。
當膠帶上的石墨層薄到只有一個碳原子的厚度時，石墨層也就變成了石墨烯。
這種只有幾層原子厚度的石墨烯，也開啟了二維材料研究的新紀元。
這種全新的材料的製備方法實在簡單。
簡單到一個大學生在家裡就能夠手搓。
不過如果想要工業化應用，這種製備方法肯定是不行的。
所以石墨烯這種材料，在當下的價格還是比較昂貴，很難大規模的製備。
“石墨烯啊，那確實……”
“等會兒！”
蘇定平眼中精光一閃。
“你說……石墨烯這種材料，能不能解決我們遇到的問題？”
蘇定平眼眸中的亮光愈發耀眼。
“我們所需要的隱身塗層的材料，本身就應該能在一定程度上適應，或者說抵禦在高超音速之下所要面臨的複合極端環境。”
“如果基底的材料本身的效能就能夠達標，我們根本不需要額外的微觀結構設計。”
“這樣也不會因為過於精密的結構，導致稍微一遇到點問題，就會出現整體性的崩潰。”
郭雪雲逐漸跟上了蘇定平的思路。
“或者說我們需要的其實是一種基底，一種本身物理和化學性質就足夠強悍的地基！”
“在這座地基上，我們才能夠構建出一座宏偉大廈！”
蘇定平連連點頭，他迅速地從自己電腦的角度裡翻出來了一份論文。
“我之前看到過一片論文，裡面介紹了石墨烯的某些衍生物，在理論上具有極端的熱導率、機械強度和化學穩定性。”
“就是這一份！”
郭雪雲湊了過來，他也回憶起了這種最新材料的一些特性。
“石墨烯是單層碳原子結果，宏觀角度來說，其強度是鋼的百倍，熱導率極高，化學性質十分穩定。”
蘇定平拿起一支筆在草紙上飛快的演算。
“沒錯，理論上來說，如果能有宏觀尺寸上無缺陷的單層石墨烯薄膜，用這種薄膜作為塗層的基底或組成部分，其熱擴散能力和結構穩定性定然會極為出色！”
話說到這裡，郭雪雲突然間喪氣了幾分。
“但這只是理論上的說法。”
“就算我們在實驗室做出來的樣品真的滿足我們的需求，也沒辦法將其真正的應用到我們的戰鬥機上面去。”
原因很簡單，大面積，高質量，層數可控且能與其他功能材料穩定複合的石墨烯薄膜製備，是目前世界上都難以解決的難題。
確切的說，光是製備單層石墨烯就已經足夠困難了。
大規模製備單層石墨烯都尚且僅僅只處於與理論當中，更不要說製造出來蘇定平需要的石墨烯薄膜了。
除此之外，單單只是製備出來石墨烯薄膜還不夠，他們還要在石墨烯薄膜上構建需要的吸光奈米結構！
“化學氣相沉積法……可行麼？”
郭雪雲皺眉苦思。
“這也是目前主流的製備方法。”
蘇定平連連搖頭。
“成本高，面積有限好，層數控制難，如果將其轉移到複雜曲面基體上，更是容易破損……”
“這個想法完全可以排除掉。”
“但不管怎麼說，這是一種全新的解決思路。”
蘇定平拍了一下桌子。
“給所有人發會議通知，我們現在開會討論一下……不，不需要開會討論。”
“跟我去實驗室，我們先搞出來一層石墨烯薄膜試試手。”
郭雪雲立馬明白了蘇定平的意思。
現在用石墨烯解決隱身塗層只是一種解決思路，並不代表石墨烯薄膜就能夠完全解決他們遇到的難題。
在確定石墨烯薄膜能夠解決他們遇到的難題之前，還是先不要讓大家抱有無所謂的希望比較好。
等到他們已經驗證過石墨烯薄膜，的確能夠解決目前的難題，才是討論該如何製備石墨烯薄膜的時候。
三天之後，蘇定平那疲憊的臉上終於露出了一抹笑意。
實驗結果十分理想，毫不誇張地說，石墨烯薄膜就是解決他們遇到難題的關鍵。
也不怪蘇定平之前沒有想到這種新型材料。
畢竟這種新型材料也是最近這幾年才嶄露頭角的，這種材料甚至還沒有大規模的出現在市面上。
“通知下去，我們現在開始開會討論該如何製備我們所需要的石墨烯薄膜。”
……
會議開了三天三夜，光是清掃出來的菸灰都足以裝滿一個大大的垃圾桶。
無數人撓破了腦袋。
如果只是單純的搞一些實驗性質的材料將其應用在戰鬥機上，那根本沒有任何難度。
反正不用考慮成本，造就完事兒了。
可如果真的要應用在大規模生產的戰鬥機上，成本問題就是不得不考慮的一環。
以現在的製備技術來說，每架戰機上所需要用到的石墨烯薄膜的成本將會是一個驚人的天價。
換句話說，不是不能搞，而是搞出來成本太高，沒有什麼意義。
稍微擦著碰著就是幾十萬美元的損失，這種成本損耗，誰都承擔不起。
“如果說工藝上走不通，我們能不能繞過去？”
一名老工程師突發奇想。
“其實我們需要的不是完美，獨立，大面積的石墨烯薄膜，我們所需要的應該是一種石墨烯的網路……”
“用一個比較形象的例子來說，我們需要的是鋼筋混凝土，而石墨烯就是這個鋼筋混凝土裡面的鋼筋。”
這個想法讓所有人眼前一亮。
“但問題是該怎麼讓石墨烯在塗層當中均勻的分散呢？更不要說要讓其定向排列，並於機體材料形成牢固的化學鍵合……”
蘇定平緩緩說道：“不過這個思路的確可以借鑑一下。”
“今天就先到這裡吧，大家都下去好好休息一下，我們明天再來討論。”
蘇定平擺擺手，催促著眾人趕緊回去休息。
開了這麼長時間的會議了，就算是鐵人也承受不起這種勞累。
研究歸研究，身體還是要保重的。
第二天，蘇定平趕到會議室之時，會議室內已經是人滿為患。
好不容易看到了希望的曙光，在沒有解決這個問題之前，大家都沒辦法好好休息。
看著會議室內眾人強撐著疲憊討論的樣子，蘇定平無奈地搖了搖頭。
“大家先靜一靜，我想到了一個或許不是辦法的辦法。”
叫停正在討論眾人，蘇定平緩緩說出了自己的想法。
“還記得跟我們這個專案一起研發的另外一個模組兒嗎？人工智慧系統……”
蘇定平的想法很簡單，如果人工製備的難度實在是太高，那能否寫出一個智慧模組，專門用來解決這種高難度材料的製備問題。
“我聽說我們國家自己的超級計算機已經可以正式投入使用了，人工智慧算力這方面或許可以用超級計算機的解決。”
這個時間點上龍夏部落的超級計算機的確是已經研究成功，只不過還未對外公佈。
蘇定平這個想法只能說很大膽，但並不是沒有可能。
在場的眾人都被蘇定平的這個想法給驚呆了。
“但這種時間尺度在納秒級別的複雜體系，還有高溫高速下的演化，計算量是不是有點……”
有人遲疑道。
但凡對相關流程稍微有點了解的人，都知道用人工智慧來精確的控制製備的每一個過程，是多麼天方夜譚的事情。
“我們並不需要人工智慧精確的控制整個過程。”
蘇定平的手指輕點桌面。
“我們只需要設計一整套製備流程，然後用人工智慧來進行篩選……”
確切的來說，蘇定平所提供的思路有點類似於用光刻機制造晶圓的過程。
整個過程並不是精密的製造過程，而是一個篩選的過程。
在製備過程當中，不合格的晶片會被篩選掉，合格的晶片會被當成高階產品來出售。
所以在這個製備的過程當中，他們所需要控制的只是最後的篩選過程，而非整個製備過程。
雖然這麼做會導致成本依舊很高，但這也是一個不是解決辦法的辦法。
如果能夠嚴格的控制整個工藝流程，成本雖然高了一點，但整體上來說應該還是可控的。
而那些副產物，也可以當成次一級的產品來處理。
這麼算下來，扣掉副產品的利潤，成本應該會被壓到一個相對來說比較理想的程度。
“如果一切順利，我們並不需要長時間的佔用超級計算機。”
“我們需要的，只是利用計算機的算力，來計算出該在什麼時候進行什麼樣的篩選操作。”
“等到製備的流程規範化之後，只需要在關鍵的節點進行對應的操作就可以了。”
“所有的問題都解決了，那我沒有意見了。”
一位院士拍板說道。
“我支援！”
“我也支援！”
“同意，就按照這個辦法來！”
命令下達，整個團隊再次高速運轉起來。
材料組的成員們開始瘋狂整理和輸入所有的實驗資料、文獻中的材料引數。
郭雪雲則是帶領計算團隊，與超算中心進行協作，調整材料摹擬模組，構建並設計高效的反向設計和正向篩選演算法。
這是第一次將人工智慧和工藝製備結合在一起。
海量的計算在“超級計算機數以億萬計的核心上日夜不息地進行。
一週後，超算部門給出了第一輪篩選出的五個製備方案。
按照這些製備方案，所製備出來的材料各有各的特點，效能上宏觀上來看是相似的，但微觀的結構有很大的不同。
其中一個方案使用了仿生結構，模仿了北極熊毛髮和蝴蝶翅膀的微納結構。
塗層表層上被設計了一種由垂直排列的碳奈米管和特殊陶瓷構成的微觀奈米結構。
這種結構被用於高效散射和吸收特定波段的光。
同時，這種結構還可以利用碳奈米管卓越的軸向熱導率，將表面熱量快速導向內層，而內層則則是由石墨烯片層水平堆疊並形成的熱擴散層……