第334章 常溫超導?張碩:超導專家們都在干
第334章 常溫超導?張碩:超導專家們都在幹什麼!
劉志文團隊最新研製的引力飛船,代號確定為『鯊魚一型』。
鯊魚一型樣機已經組裝完畢,正在進行各部分以及整體的測試。
測試中最重要的是引力系統和氫彈電池。
引力製造技術相對來說已經成熟,即便是技術獲得了升級,技術基礎是沒有變化的。
氫彈電池測定的是線路連通以及輸出問題,因為不是最新製造的電池,一直以來運行很穩定,也不需要做大規模的檢測。
在駕駛艙以及操作問題上,也不需要太花費精力,實際上,測試以及試飛的階段,駕駛艙和駕駛員對於飛船本身並不重要。
飛船測試過程中,絕大部分都是地面電子操作,不會讓駕駛員單獨操作。
哪怕駕駛員什麼也不做,地面工作人員也能把飛船控制的很好。
飛船測試工作中,最花費時間的是電子系統。
電子系統,也就是軟設施,可以說是至關重要,完善的電子系統才能保證引力飛船的性能和運轉問題。
劉志文對張碩說了很多飛船測試的工作問題,還說起了飛船的參數,包括引力系統最高強度、飛船上升速度、輸出功率、最大升空高度、續航能力等等。
鯊魚一型是以自身引力系統為動力,自身動力不會受到空氣密度影響,理論上是可以飛到外太空的。
當然,實際是不可能的。
飛船沒有做抵禦太空惡劣環境的複雜設計,系統設定的最大高度不超過六萬米。
想要達到六萬米以上,就需要駕駛員手動操作解鎖才能實現。
飛行測試環節,最大高度不超過5萬米。
另外,飛船的航行時間最大不超過24個小時,也就是說,飛船升空運轉24個小時就需要返回地面了。
這個數據並不不意外。
張碩也知道存在續航時間是為了保證飛船能安全穩定的運行。
鯊魚一型升空後可以飛行24個小時,甚至可以飛行48個小時、72個小時,但超過24個小時以後,飛船本身就可能存在安全隱患。
比如,引力系統可能會出現故障。
劉志文也談到了這一點,他鬱悶的嘆氣道,「從技術邏輯上來說,氫彈電池可以持續供給電能,飛船就可以一直運轉……」
「但實際上,是受到了材料和技術的影響。」
其主要原因就是引力系統一直高功率運行,包括製造強磁的設備會持續不斷的散熱。
飛船在運轉過程中,也需要不斷消耗冷卻劑才能保證引力系統能穩定運轉。
另外,持續的高功率運轉,就連導線都承受不住,更別說精密的電子設備。
「高功率運轉會讓導體持續的散熱,單單是冷卻降溫不能解決所有問題。」
「這個最基礎的問題限制了飛船的性能……」
劉志文說著有些鬱悶。
在很多人的心目中,引力飛船會是非常完美的飛行器,有著氫彈電池帶動能持續維持引力系統,動力就是源源不斷的,但引力系統需要持續製造強電磁,就必須維持高功率運作,從而影響到了飛船的持續運作時間。
張碩聽罷,笑著說了個解決方法,「你們可以製造兩套系統製造兩套硬體系統。」
「一套系統運轉的同時,另一套系統休息。這樣一來,續航問題就解決了。」
「額~~~」
劉成傑驚愕了一聲。
如果站在劉成傑旁邊,就能看到他臉上露出掩飾不住的驚訝,他沒有想到張碩馬上就想到了解決方案。
這個方案聽起來並不難,他們團隊也想到了,但卻是討論了很久才想到的。
『不愧是張碩啊……』
劉成傑思考著搖搖頭,繼續道,「這確實是個解決方法,只是要占據更多空間,設計上也會變得更複雜一些,但肯定能行得通。」
「如果下一代飛船,有持續航行的需求,我們就會採用這套方案。」
……
張碩面色帶笑的放下了電話,他對於『鯊魚一型』試飛工作是很期待的。
『鯊魚一型』,以強引力為動力源,自身製造強引力來讓飛船產生加速度。
這種技術為基礎,讓鯊魚一型不會受到空氣密度限制,也會變得非常靈活。
一定程度上,可以說已經完美了。
雖然還存在一些小的問題,比如,持續飛行24小時就要返回地面,但問題也是可以解決的。
其實最好的解決方法就是常溫超導,但仔細想想就知道,研究常溫超導的難度,要比製造引力飛船更複雜。
那幾乎是不可能實現的。
「超導技術還是跟不上啊。」張碩給自己沖了杯咖啡,隨後嘆氣著對劉明昆說了一句。
「超導……」
劉明昆搖了搖頭,也跟著道,「這方面的技術確實跟不上,好像很多年沒有發展了。」
「是啊。」
張碩輕抿了口咖啡,繼續道,「新物理方向很多實驗、很多研究,都要用到超導。」
「不說常溫超導,技術提升一些,比如,研究出臨界溫度50K以上,能大規模應用的材料也可以,結果這麼多年好像……」
他說了搖了搖頭,忽然想起自己的一個研究,「我記得完成過一個費米子哈伯德模型的算法研究,可以更快速的計算近似解。」
「那時候,本來想著有更簡單的算,就可以得到很多的解,以此就可以去研究超導的運轉機制,結果到現在……」
他說是忍不住吐槽一句,「不知道那些超導專家們在幹什麼,一點成果都沒有。」
「還是有成果的吧。」
劉明昆替『超導專家們』說了句話,「最近幾年,超導領域一直有突破,包括理論機制,也包括超導材料。」
「上個月我看到一條消息說,超導重點實驗室研製出一種鎳基超導材料,臨界溫度有100多k。」
「問題是,不實用啊……」
張碩嘆氣的搖頭。
劉明坤也抿起了嘴,跟著道,「都是實驗室材料,確實不實用。」
兩人就著超導的話題繼續說了下去。
新物理方向上,超導材料是非常重要的。
好多相關的實驗都需要製造強電磁環境,比如,粒子對撞機的加速器,混亂力場的強磁干涉超子衰變實驗也需要製造環形強磁場。
離子發生設備的離子加速通道,同樣需要強電磁環境。
引力系統倒是不需要超導強磁,究其原因並不是不需要,而是超導強磁太麻煩,用在飛行器上就很不實用了,否則製造的就不止是幾倍地球引力,可能是十幾倍、幾十倍。
製造的引力強度再高,只能停留在實驗室也沒什麼意義,所以張碩不在這方面花精力。
各個研究領域都需要使用超導材料,而使用最多的是應用廣泛的鈮鈦合金。
鈮鈦合金是一種由鈮和鈦組成的合金材料,主要相結構為體心立方的β相,具有良好的固溶強化效果,使其具備高強度等特性。
鈮鈦合金的臨界溫度通常在9到10K左右,,廣泛應用於超導技術領域,如製造超導磁體、磁共振成像設備、粒子加速器、磁懸浮列車,等等。
超導臨界溫度在10k以下,維持低溫需要的成本還是很高的。
現在的超導領域,有很多材料的臨界問題,都能達到幾十K,進入到使用液氮降溫的區間,但被廣泛應用的依舊是泥鈦合金。
這當然是有原因的。
那些所謂幾十k臨界溫度的材料,絕大部分都是實驗室製備的特殊材料。
有的是成本太過高昂,根本無法大規模製造使用;有的則是電流承載上限太低,不具應用意義。
還有的,達到超導狀態的需求太過苛刻。
等等。
「如果能研究出一種可廣泛應用的常溫超導材料就好了。」
「常溫,要求太高,超過100K也行……」
張碩思考著建立了個製造常溫超導材料的任務。
然後,失敗了。
這一點都不意外,常溫超導材料就只是個概念性的東西,也是超導技術研究的終極目標,當然不是簡單能研究出來的。
他也沒有特別在意。
反正暫時沒有特殊需求,技術夠用就可以了。
超導技術確實很重要,但不能什麼技術都是他來研究,他也是個材料學的門外漢,就只是好奇的試一下而已。
……
張碩並沒有把超導材料問題放在心上。
他期待著下個月『鯊魚一型』的試飛,繼續專注於自身的研究,同時,也關注著混亂力場項目組研究設計量子糾纏測定的工作。
這項工作進展很順利。
混亂力場項目團隊確定下一步設計測定量子糾纏後,也在網站平台上進行了公布。
然後,一大堆的量子技術團隊以及頂尖學者找上門。
混亂力場實驗的影響力太大了。
新物理理論和技術的研究,就是科技發展的風向標,每個從事物理學研究的學者都希望能參與其中。
量子物理方向的學者也一樣。
之前新物理的研究,似乎和量子物理不沾邊,兩者似乎走在兩個領域中。
現在不同了。
混亂力場實驗竟然和量子物理聯繫在一起?
這是機會啊!
好多量子物理方向的機構和學者,馬上申請主動參與,有的甚至直接找到了強子對撞機實驗基地,就是希望能參與到實驗中,為後續研究『做出貢獻』。
一大堆頂尖的機構、學者參與,人才上自然就沒有問題了。
他們得知了量子糾纏測定的需求,馬上集思廣益思考起實驗裝置改進和設計問題,並拿出了一個個的方案。
混亂力場項目團隊,也一直在討論各種設計、方案。
量子糾纏測定可不容易。
混亂力場實驗進行時間非常短暫,短暫的時間要進行更精準的測定,裝置設計上就要非常巧妙,而集思廣益之下,還是想出了一個可行的方案。
但是,方案實現還需要攻克一個個技術難關。
於飛就技術難題,給張碩做了個簡單匯報,「最大的技術難題,是在內部強磁裝置設計上。」
「在裝置內部,需要製造另一個單獨的強磁場,才能配合去檢測量子糾纏。」
「我們做了一些小實驗,但發現技術不足,很難實現。」
「什麼技術?」張碩問道。
「強磁製造沒問題,關鍵是降溫。」於飛解釋道,「是在裝置內部的獨立磁場,裝置內部存在超子活躍反應,是有一定溫度的。」
「強磁,就需要超導,但是超導需要超低溫環境。」
「這就是衝突。」
張碩仔細理解了一下,隨後問道,「是溫度傳導的問題?不能真空隔絕嗎?」
「不能。」
於飛馬上否定道,「必須要和內部聯通,否則就沒有辦法進行檢測。」
現在的問題就在於,如何在超子衰變散熱的環境下,讓內部另一套獨立的超導強磁體系運轉。
(還有更新耶)