第291章 带领小伙伴前进
倭国人在这方面走的比较远,野心很大,但至今也没有什么好的办法。
解决不了气体分子筛选问题,造出来的锂空气电池就得背个氧气罐在后面,手机是不用想了,新能源汽车说不准还有点可能。
不过,相信没有人愿意自己的汽车,每一次点火都得冒着变成火箭飞上天的风险。
经过了深入的研究,陈季常现在可以断定,锂空气电池的关键技术除了正极的“氧元素定向筛选隔膜”,就是相对简单的保护锂负极并阻止锂枝晶生长的PDMS纳米孔薄膜。
这个经典的锂空气电池设计图结构简单明了,明了到了就算摆在地球人面前拿去抄,也没人能抄下来的程度。因为技术难点全在细节上,很多原本需要从设计的角度去解决的问题,全都在材料中得到解决了。
哪怕是电池内侧用到的塑料,陈季常试着在网上查了下那些分子式,都根本查不到这种塑料。
不过幸运的是,保护锂负极并阻止锂枝晶生长需要用到的材料,倒是不是什么特别的东西。至少在陈季常看来,并不是没法解决的。这也是他一直在努力攻克的方向。
锂负极材料之下,是作为基底的铜箔。阻止锂枝晶的关键,就是在铜箔上覆盖的一层经过改进的PDMS纳米孔薄膜。
PDMS材料到没什么特别的,就是聚二甲基硅氧烷,一些护肤品、洗发水里甚至都能找到。而这个PDMS薄膜中的纳米孔结构,大概便是解决锂离子传输以及“呼吸问题”的关键之一。
至于用PDMS制作的纳米孔薄膜,陈季常凭借有限的材料学知识推测,大概能通过旋涂法和氢氟酸刻蚀进行制备。不说完全还原这个锂空气电池上的技术,有限的还原还是做得到的。
在PDMS薄膜的下面,还有一层经过特殊处理的中空碳纳米微球。
通过逆推,陈季常猜测大概是这一层碳纳米小球,在锂离子于负极放电析出锂单质的时候,“捋平”了还在苔藓状生长阶段的锂枝晶。
在脑海里研究了大概半小时,陈季常睁开眼睛,靠在了椅子上,长出了一口气,感慨道,“任务艰巨啊!”
从抽屉里取出一张A4纸,陈季常拿起笔在上面写下了两个词,并画上了两个圈——“PDMS薄膜”和“碳纳米小球”。
接下来就要根据结果找过程,不露痕迹地调整数学模型参数,让数学分析的结果往这两个关键材料上面靠。
这一步要做得天衣无缝,尤其是不能让陆欣仪这样极为敏锐的天才发现,要让她觉得一切都是数学模型分析的结果。至于罗文坤,糊弄他不要太容易,呵呵!
陈季常在心里反复盘算着,推敲着每一个细节。
他拥有平行世界的无数科学知识,如果要最大发挥自己的才能,那就要成为一个团队的引领者,而不是埋头苦干的钻研者。
将来的陈季常,会有自己完全掌控的实验室,手下会有一大群研究生、博士生,替自己打工。到时候陈季常只需要将课题分配下去,甚至连如何细分课题的工作,都可以交给系统去代劳。而陈季常自己的工作,则是恰如其分顺理成章地给他们指点前进的方向。
而这一切的起点,就要从带领陆欣仪和罗文坤这两个小伙伴,一起干掉锂枝晶这样一个BOSS开始!
不过,憧憬未来的事情等以后去做也不迟,无论以后是变成“叮当猫”还是“钢铁侠”,现在都有更重要的事情等待着他去做。
第二天,陈季常并没有催促陆欣仪和罗文坤,他们忙了这么久,是该好好休息一下。
然而,极为自律的陆欣仪依然在早上9点前来到了实验室,至于罗文坤,则是到了十点才匆匆赶到。
“呵呵,不好意思,睡过头了!”罗文坤见了二人,笑呵呵地连忙道歉。
“没关系,反正我们也没开始!”陈季常笑着说,并没有责怪的意思。
“哈哈,看来我来的也不算晚。”罗文坤哈哈一笑,顿时放下心来,不经意好奇多问了一句,“老大,你们在看什么呢?”
“在你来之前,我们都在看你工作中犯下的错误。老大昨天全部都找出来改正了,一共6处错误,三大三小!”陆欣仪转头直视罗文坤,冷冷地说。
“啊?”罗文坤的脸立即红了,这实在太丢人了!
就这样,他还不死心地多问一句,“老大,都是我的错误吗?”
“呵呵,没啥大不了的,都是些小错误。不过欣仪就细心一些,没啥问题。”陈季常笑着宽慰他,但罗文坤依旧明白了,陆欣仪一个错误也没犯!他顿时低下头,有些垂头丧气了。
“没关系啦!再说,好些伟大的发现都是实验者犯了错误误打误撞发现的,比如青霉素的发明是因为弗莱明着急出门旅游,忘记了培养皿中的细菌;白川英树合成了高性能的膜状聚乙炔是因为学生搞错了试剂浓度;黄鸣龙改进了基斯内尔—沃尔夫—黄鸣龙还原反应,是因为帮忙照看实验室的同事没有注意到木塞脱落……”陈季常努力劝慰他,这样确实让罗文坤感觉好多了。
“呵呵,老大说得对,也许我的狗屎运比较好呢!”罗文坤笑了起来。
“行了行了,跟这个妄想靠狗屎运搞科研的家伙多说什么废话,咱们赶快开始吧!刚才看了某人的低级错误已经够让人心烦了。老大,赶快开始运转模型吧!”陆欣仪不耐烦起来了。
“好的,那我们就开始吧!”
陈季常在二人的注视下,熟练地操作着电脑,双手如风,噼里啪啦敲击着键盘,口中还不停解释这一步的意义。
“……
你们看,把时间点控制在这个范围内,然后把反应的数据加进去,再调整试剂的浓度,然后再设定标记物,……
就这样,再一次输入数据,调整这个反应算法速度……
行了,这样就可以让计算机跑起来了!
”
陈季常手脚很利索,一步一步清清楚楚,但又一环套一环,完全没有停顿思索的时间,就这么极为顺畅地操作下来了!
眼看实验室的专业数据处理计算机跑了起来,陈季常这才转头笑着对二人说:“怎么样?很简单吧!”
“简单?”罗文坤郁闷地叫了起来,“你讲到三分之一处我就开始听不懂了,后面更是晕头转向!”
“啊?”陈季常有些诧异,“听不懂为啥不让我停下来给你解释呢?我还以为你们都明白了,这才一口气弄了下去!”
“我……”罗文坤想说什么,又停了一下,这才郁闷地说:“老大,我可不敢打断你,陆班头会揍我的!”
“那么陆班你呢?”陈季常转而问陆欣仪,“你都听明白了吗?”
陆欣仪刚才一直不说话,皱着眉头在思索,见陈季常问她,这才开口问了一个问题。陈季常于是详细给她解释一番。
陆欣仪眉头展开,一副恍然大悟的样子。接着又问了另一个问题。
就这样,三个问题过后,她再没有问题要问了,已经全部明白了!
罗文坤可怜巴巴地看着二人!
“行了,你不懂就问吧!反正计算机要跑一段时间,你问我答,就当是整理思路了!我答不上来的时候,老大再出手,OK?”陆欣仪对罗文坤还是最终网开一面。
见陆欣仪大发慈悲,罗文坤连忙开口问起来。
这么一问一答,一下子就是两个小时过去了。
就在罗文坤基本弄明白的时候,“叮!”一声清脆的提示音!陈季常闻声一下子扑到了计算机屏幕前,叫道:“程序跑完了,快来看呀!”
两人连忙也跑了过去,一左一右围在屏幕前。随着陈季常的鼠标移动,一个完整的锂枝晶生成实验计算机模拟模型出现在三人面前。
“哈哈,这么一来,我们就可以在计算机上做实验了!想测试什么材料就测试什么,又快又省事!”陈季常哈哈笑了起来。
这就是数学物理学的巨大优势!只要建立的完全仿真的计算机模型,就可以随便重复实验过程,随意增加调整,不用在乎实验消耗,也不用考虑实验手法和安全问题。快速而敏捷,更是极为方便!
当然,计算机模拟要想准确,那就需要有着高超的数学物理学知识,能够构建完整无误的实验模型。否则,模型与实际完全对不上,这就只是浪费时间罢了!
与陈季常欢欣雀跃一样,陆欣仪和罗文坤也欣喜异常。甚至他们要更加激动一些!这毕竟是自己辛辛苦苦两个月的成果,终于没有白费。
而且就算最终对锂枝晶研究没有任何结果,仅仅靠着能够完全模拟锂枝晶生成实验,陆欣仪和罗文坤就有完成数学物理学硕士毕业论文的实力!把自己所做的事情归纳总结一番,就是一篇相当不错的论文!