全本小说网 > 都市重生 > 学神系统:爆肝高考全科满分 > 第331章 成果井喷期!“秦风超导”应用遍地开花!

第331章 成果井喷期!“秦风超导”应用遍地开花!(1 / 2)

燕京大学,地下高能物理实验室。

当那枚硬币大小的特制金属弹丸,以肉眼难以捕捉的超高初速,将厚达半米的特种合金靶标轰出一个触目惊心的窟窿时,整个演示会现场,除了秦风和他那帮已经提前知道结果(但依旧看得热血沸腾)的“秦之队”队员们,其余所有人,无论是燕大校领导、物理学院的泰山北斗,还是那几位见多识广、不怒自威的军方高级技术专家,有一个算一个,全都如同被施了定身法一般,石化当场。

足足过了十几秒,那肩扛将星的老将军才第一个反应过来,他猛地从座位上站起,三步并作两步冲到秦风面前,一双虎目瞪得溜圆,死死地盯着那台依旧散发着淡淡寒气(超导线圈工作后的正常现象,并非低温)的“加大号保温杯”,声音因为过度激动而带着一丝不易察觉的颤抖:“秦……秦风同志!这……这就是你们用那个什么‘墨子一号究极版’超导线材造出来的……电磁炮?”

秦风依旧是那副云淡风轻的模样,仿佛刚才那一炮只是点了个大号的二踢脚。他微微一笑,谦逊地说道:“是的,首长。这只是我们利用新型超导线材在强电流、强磁场下优异性能,做的一个小小的原理性验证装置,很多地方还很粗糙,让各位见笑了。”

“小小的原理性验证装置?!”老将军闻言,嘴角狠狠地抽搐了一下,差点一口气没上来。他指着远处那个还在冒着青烟的靶标,哭笑不得地说道:“你管这叫‘小小的’?这要是再‘大一点’,是不是可以直接把卫星打下来了?!”

旁边一位负责电磁武器研究的大校,也是一脸的“我是谁,我在哪儿,我刚才看到了什么”的懵逼表情。他扶了扶因为震惊而有些歪斜的军帽,喃喃自语道:“三秒钟完成兆焦耳级储能……发射初速至少……至少超过了10马赫……炮管长度不足一米……这……这他娘的还是我们认识的电磁炮吗?这简直是……科幻电影里才有的玩意儿啊!”

燕大校长和刘仁轨院士对视一眼,都从对方眼中看到了难以掩饰的狂喜与自豪。他们知道,秦风这小子,又一次……捅破天了!

演示会结束后,那几位军方大佬几乎是把秦风和赵铁柱工程师围了个水泄不通,各种关于“掌上雷霆”的技术细节、性能参数、以及未来可能的“合作方向”,问得是事无巨细,恨不得当场就把秦风和他的“保温杯”一起打包带回军事科学院。

最终,还是老校长出面,以“秦风同学还是个大一(或大二)的学生,学业为重,科研项目也需要循序渐进”为由,才好不容易把这些“如狼似虎”的军方大佬们给“劝退”了。当然,临走前,一个由多部门联合组成的“常温超导军事应用潜力评估专项小组”的联络方式,已经悄悄地塞到了刘仁轨院士的手中。

送走了意犹未尽的军方大佬和心满意足的校领导,“秦之队”的成员们,终于可以关起门来,尽情地……“撒欢”了!

“哦耶!!!秦哥万岁!电磁炮万岁!”李浩直接跳到了实验台上,挥舞着手臂,活像一只刚从动物园里放出来的猴子。

“太……太刺激了!我感觉我刚才的心跳都快突破两百了!”陈静拍着胸口,小脸因为激动而涨得通红。

林婉清博士也难得地露出了小女孩般的兴奋表情:“秦师兄,您那个‘光控固态Marx发生器’的设计,简直是神来之笔!那么小的体积,竟然能实现纳秒级的超大电流通断,太不可思议了!”

赵铁柱工程师更是抱着那个“加大号保温杯”,亲了又亲,嘴里不停地念叨着:“宝贝啊!这可是我老赵这辈子造出来的最牛逼的‘炮’!以后谁再说我只会修修补补,我直接拿这玩意儿轰他姥姥!”

就连一向沉稳的钱理群副教授和张伟博士,此刻也是满面红光,激动不已。他们知道,这个小型超导电磁炮的成功,不仅仅意味着“超导之盾:征服强磁场”系统任务的圆满完成,更标志着,他们手中的“墨子一号究极版”常温超导材料,已经具备了从实验室走向实际应用的……恐怖潜力!

秦风看着团队成员们那一张张因为激动和自豪而神采飞扬的脸庞,心中也是充满了欣慰。他知道,这只是一个开始。一个属于“秦风超导”,属于“秦之队”的……成果井喷期,即将来临!

一、超导储能装置的小型化与高效化——“掌上核弹”的能量核心!

在成功研制出小型超导电磁炮之后,秦风并没有让团队沉浸在喜悦中太久。他敏锐地意识到,电磁炮的威力虽然惊人,但其核心技术之一,便是那个能够在极短时间内释放出兆焦耳级别恐怖能量的“高能量密度超导储能环(SMES)”。

“各位,”在一次团队内部的科研方向研讨会上,秦风指着白板上SMES的结构示意图,说道,“我们这次的电磁炮,之所以能够做到如此小型化,并且威力如此巨大,很大程度上得益于我们这个基于‘墨子一号究极版’线材的SMES系统。它在能量密度、充放电效率、以及循环寿命方面,都远远超越了现有的任何一种储能技术,包括锂电池、超级电容器、甚至是飞轮储能。”

“但是,”他话锋一转,“我们目前这个SMES,还只是一个为了配合电磁炮演示而设计的‘粗糙原型’。它在体积、重量、以及能量转换效率方面,都还有巨大的优化空间。如果我们能够将其进一步小型化、高效化,那它所能应用到的领域,将远远不止于电磁武器!”

在秦风的亲自指导和“学神黑科技系统”“工程优化(中级)”能力的暗中加持下,“秦之队”迅速成立了“超导储能技术攻关小组”,由在材料制备和结构设计方面都有深厚功底的林婉清博士担任组长,赵铁柱工程师负责工程实现,张伟博士则提供理论计算支持。

他们的目标是,在现有SMES原型的基础上,将其能量密度再提升一个数量级,同时将体积和重量至少缩小一半!

这又是一个看似不可能完成的任务!

然而,在秦风那些层出不穷的“黑科技”思路的指引下,奇迹再次发生了!

林婉清团队,通过进一步优化“墨子一号究极版”线材的纳米编织结构和层压复合工艺,并引入了一种由秦风“友情提供”的、具有“自修复”功能的“量子点增强型超导绝缘涂层”,成功地将超导线材的临界电流密度和机械强度,又提升了一个台阶!

赵铁柱团队,则根据秦风提出的“多层螺旋交叉缠绕超环面磁体”的全新设计理念,以及一种基于“液态金属柔性冷却通道”的“变态级”散热方案,硬生生将原本需要占据一个标准机柜大小的SMES储能环,压缩到了只有一个……嗯,大概也就一个大号行李箱那么大!

而张伟的理论模拟结果更是惊人:这种新型的“掌上SMES”,其能量密度,足以在瞬间释放出相当于数公斤TNT炸药的能量!其充放电效率,更是高达99.99%以上!循环寿命,理论上可以达到……无限次!

“我……我们这是……造了个啥玩意儿出来?”当第一个“行李箱版SMES”原型机成功通过了全功率充放电测试,并且其各项性能指标都完美达到了秦风的设计要求时,李浩看着那个安静地摆放在实验台上、貌不惊人却蕴含着恐怖能量的“铁箱子”,结结巴巴地问道,脸上写满了难以置信。

秦风微微一笑,拍了拍那个“铁箱子”,淡淡地说道:“你可以叫它……‘便携式高能脉冲电源’,或者,更通俗一点……‘掌上核弹’的能量核心。”

“掌……掌上核弹?!”众人闻言,皆是倒吸一口凉气,感觉自己的小心脏都快要承受不住这接二连三的“黑科技”轰炸了。

他们知道,一旦这种小型化、高效化的超导储能装置实现量产,那对于便携式高能武器、电动汽车的续航与快充、移动应急电源、乃至未来的单兵外骨骼装甲、太空探索任务……都将产生难以估量的革命性影响!

“秦风超导”的第一个应用之花,已然……惊艳绽放!

二、高灵敏度超导量子干涉器件(SQUIDs)的设计——“透视未来”的科学之眼!

在超导储能领域取得重大突破的同时,秦风并没有忘记常温超导材料在另一个极具潜力的基础研究领域的应用——那就是超导量子干涉器件,简称SQUIDs。

SQUID是目前已知最灵敏的磁场传感器,其灵敏度可以达到地球磁场的数万亿分之一!因此,它在生物磁学(如心磁图、脑磁图)、无损检测、地球物理勘探、以及基础物理学研究(如暗物质探测、引力波探测)等领域,都有着不可替代的重要作用。

然而,传统的SQUIDs,大多采用低温超导材料(如铌)制作,需要在昂贵且笨重的液氦杜瓦瓶中工作,这极大地限制了其应用范围和便携性。

“如果我们能够利用‘墨子一号’的常温超导特性,以及其近乎完美的量子相干性,来设计并制造出一种能够在室温下工作、并且灵敏度远超现有低温SQUIDs的新型量子干涉器件,那将会怎样?”在一次团队的“头脑风暴会”上,秦风抛出了这个极具诱惑力的设想。

“室温SQUID?!”钱理群副教授,这位在凝聚态理论领域浸淫多年的老专家,闻言也是眼睛一亮,“秦教授,这个想法……太有价值了!如果真的能实现,那对于许多依赖于弱磁场探测的科研领域,都将是一场真正的革命!比如,脑磁图(MEG)技术,如果能摆脱液氦的束缚,实现便携化和低成本化,那对于脑科学研究和神经系统疾病的临床诊断,其意义不亚于CT和MRI的发明!”

于是,在秦风的亲自领衔和“学神黑科技系统”“理论构建(中级)”能力的暗中辅助下,“秦之队”迅速成立了“量子器件攻关小组”,由在微纳加工和精密测量方面经验丰富的陈静担任实验负责人,张伟博士则负责相关的量子理论计算和器件设计模拟。

他们的目标是,利用“墨子一号究极版”薄膜材料,通过精密的微纳加工工艺,制备出一种全新的、基于“高温(室温)超导约瑟夫森结阵列”的新型SQUID传感器。

这个过程,充满了挑战。

约瑟夫森结,是SQUID的核心部件,其尺寸通常只有几十到几百纳米,对加工精度和材料均匀性的要求,达到了极致。

陈静带领的小组,几乎是将实验室那台由赵铁柱“魔改升级”的“超级万能镀膜与分析一体机”的性能压榨到了极限。她们尝试了各种不同的薄膜生长参数、光刻胶材料、以及电子束曝光和离子束刻蚀工艺,在经历了上百次的失败和优化后,终于……在一块只有指甲盖大小的蓝宝石衬底上,成功地刻蚀出了一个由数千个“墨子一号”纳米级约瑟夫森结精密串联而成的……室温超导量子干涉阵列(Roo-TeperatureSuperdugQuantuInterferenceArray,RTSQIA)!

当这个小小的芯片,被小心翼翼地接入到赵铁柱团队专门为其研制的、配备了超低噪声前置放大器和高精度锁相放大器的测试系统,并成功地在室温下(25摄氏度)捕捉到了清晰的、周期性的磁通-电压调制曲线时……

整个实验室,再次爆发出雷鸣般的掌声!

“成功了!我们成功了!室温SQUID!我们真的做出来了!”陈静激动得热泪盈眶,她紧紧地抱着身旁的林婉清,分享着这份来之不易的喜悦。

而初步的测试结果,更是让所有人瞠目结舌!

这款由“秦之队”研制出的RTSQIA,其磁场灵敏度,竟然比目前世界上最先进的、需要在液氦温度下工作的商用低温SQUID,还要高出……整整两个数量级!

这意味着,它可以探测到比以往微弱一百倍的磁场信号!