第26章 制作纳米材料（一）(1/1)

首发：~第26章 制作纳米材料（一）

“听你这么说，纳米材料是不是切割得越小越值钱呢？”杨问天坐在椅子上，一手托着下巴一手在空中比划了一下说：“由05纳米的切割到04纳米的切割就真的那么难以达成吗？貌似只要把探针针尖放到材料的中间切下去就可以了。”

“就凭你这么一句话，我就知道你以前从来没做过实验，真不能想象你是怎样被研修班录取的。”杨问天的一句无心的话，可是把全天下的科学家都得罪了，孔凡熙的脸色一下子沉了下来，咬了咬牙才说道：“05纳米至04纳米的跨越，是无数科学家都为之奋斗的目标，就好比运动员的100米跑，从九秒跑进八秒那样，甚至更难。”如今这个时代，如果有人不会制作纳米材料，都不好意思说自己是科学家。

“孔凡熙，熙哥，你不要生气嘛。”杨问天摊了摊手，给孔凡熙赔了个笑脸，“以前我在家的时候，都是学习理论知识为主，动手做实验真的没试过。”杨问天从三岁起到如今六岁多，一直在牡丹姐姐的指导下，白天学各种理论知识，晚间进行战斗训练，哪有时间搞实验啊。按照以前父母给他安排的教育大纲，还没有到做实验的阶段。

“现在我们再来复习一下量子物理学及电子学。”孔凡熙点了点头，神色如常地在学习机屏幕上操作了几下，把制造飞船引擎需要运用到的量子物理及电子学的相关知识显示在屏幕上。

虽然这些知识杨问天早就学过了，但还是耐着性子，在孔凡熙的指导下全部复习了一遍，一直到中午吃午饭的时候才停下来休息。

“杨问天，现在就由我来为你讲解一下，分割提取纳米材料的实验步骤。”午饭十分简单，研究小组的成员大多数都是吃饭盒或者吃些营养食品就当一餐，对于优秀的科学家来说，吃饭是浪费时间的一种表现。杨问天第一天来因此有幸吃了个饭盒，他饭盒才刚丢下，董秋弘就迫不及待地拉着他直奔停放着纳米材料制作设备的地方。

这是一个透明的玻璃房间，分为内外两进。外进十分简洁，整个房间一尘不染，只有两张实验台两把椅子一排架子，实验台上各放着一台扫描隧道显微镜，四面的玻璃墙壁上配有光线调节器灭菌器等装置。而内进，则是一个小型的自动化高速粉碎切割工厂，配置了一组高速粉碎机及一组精细切割机用于材料的处理及提取。

“这两台扫描隧道显微镜的分辨率是，横向01nm，垂直001nm，以石墨晶体标定。”两人都换上了包裹全身的实验工作服后，董秋弘才带着杨问天走进该实验室，把两张椅子都挪到其中的一张实验台前，一边示意杨问天坐下，一边讲解起来。

“这台扫描隧道显微镜是通过智脑同旁边的那台并联一起的，而旁边的那台扫描隧道显微镜又可以同内进的工厂智脑实行联网。”董秋弘一走进实验室，整个人的气质就发生了明显的改变，变得十分专注十分严谨，所有的动作也极为有规律，移动的步伐坐的姿势，动作的轻重都合符某种标准。

“这个实验室就是为了提取纳米材料而设计的，相关的知识相信你已经复习过了。现在我就给你做一个实验示范，注意看我的步骤和动作要领。”在实验室中董秋弘绝对是个严厉的老师严谨的科学家，说话条理分明语气平和，见杨问天坐好后，就开始实验示范。

“现在我来全程示范一次，如何提取碳元素纳米材料。”董秋弘并没有马上就使用扫描隧道显微镜，而是先用智脑指挥内进的小型工厂。

“碳元素有多种固体形态，这次我们使用石墨晶体进行实验。”董秋弘双手飞快地在智能屏幕中输入了一个指令，内进小型工厂中的一个机械臂从备选材料库中拿取了一块拳头大的石墨晶体，放进了一台高速粉碎机中，粉碎机一番运转过后，石墨晶体就被粉碎成大小一致的晶体颗粒。

“平时实验用的材料都是事先准备好，并存放在特定的容器中。”董秋弘看了一眼坐在旁边的杨问天，又伸手指了指实验台旁边的一排架子，架子上是一个个不同的容器，上面用标签标明了各种元素的颗粒，“为了让你掌握完整的实验过程，这次我们从最基本的步骤做起。”

“第一步是取得实验材料的颗粒，大少以直径1毫米为宜。”董秋弘嘴上在讲解，手又在智能屏幕上操作起来。小工厂内，机械臂把粉碎机中的石墨晶体颗粒收集起来备用，只从中提取了几个个白米体积那么大的石墨晶体颗粒放入一个小盒子，通过管道送到了杨问天他们所在的实验台旁的墙壁上的一个输出口中。

“去把实验材料拿来。”董秋弘挥了挥手，杨问天乖巧地从椅子上落到地面，把墙壁上输出口中的实验材料取了下来，放到实验台上。

“现在我们把石墨晶体颗粒，分别放进扫描隧道显微镜的操作平台中。”操作平台是个小型的可密闭容器，董秋弘从小盒子中用镊子夹了一个石墨晶体颗粒放在一个载片上，再打开操作平台的容器，小心地把载片放入其中固定好，再密闭好容器。

“不同的物质元素，提取纳米材料的环境要求是不同的，有的可以在常温下进行有的却需要在低温下进行，有的甚至要求在接近绝对零度的超低温下进行。”董秋弘示范了一次放实验材料后，就指导杨问天动手弄好另一个载片，并把它放入旁边那张实验台上的扫描隧道显微镜的操作平台中，才接着说：“因为温度越低，物质分子、原子、电子的运动幅度就越低，这有利于对其进行精确的分割提取。”（注意：绝对零度可不是指普通的摄氏零度。）

“现在我们就尝试在零下10摄氏度，对石墨晶体进行纳米级别的分割提取。”董秋弘说完后，就示意杨问天观看智脑屏幕，而自己则把眼睛靠到扫描隧道显微镜的观察镜上，并操作起来。杨问天抬起小脑袋，认真地注视着屏幕画面的变化。

“现在我们先把显微镜的镜头探针对准石墨晶体颗粒，再调整焦距，分辨率调整到50微米。”随着董秋弘调节扫描隧道显微镜，智脑屏幕上的画面不断改变，由宏观层次进入微观层次，“一般情况下，50微米的分辨率就能够令我们观察到物质的原子级别的初步情况，观察物质内部的分子结构。”

“但是我们实验的目的是提取纳米材料，低于100纳米以下的物质才叫纳米材料。”智脑屏幕的图像虽然是同步的，但董秋弘还是让杨问天靠在观察镜进行直观观察了一会后，才继续调整显微镜的分辨率，直至显示出100纳米的微观情况。

“我们提取纳米材料，是靠镜头上的纳米探针直接进行物质分割及提取的，其过程有点像外科内窥镜手术，但要求比其还要精细得多。”董秋弘略微讲述了一下分割提取材料的动作要领，就再次操作起来，“现在先把石墨晶体颗粒分割成100纳米的等分。我们只需要做一个准确的分割示范动作就行了，然后让智脑根据动作参数进行连续分割。”

“第一下切割一边没有太大难度，关键是第二下的切割。”董秋弘一边通过观察镜看着微观状态下的石墨晶体情况，一边右手手动微调镜头探针，感觉状态良好后，才用镜头探针做了第一下物质分割动作，马上又快速地分割了第二次，然后用镜头探针对分割出来的物质进行聂取，提取了出来。

“年纪逐渐老了，这手的灵敏性也有所下降。”董秋弘这次分割提取的是10纳米大小的石墨晶体材料，看上去很容易实质上并没有那么简单，这可是他二十多年来千锤百炼后的结果。旁边实验台上的那台智脑已经同步记忆了董秋弘的动作参数，董秋弘给那台智脑下达命令后，该扫描隧道显微镜在智脑的操作下进行了连续的分割提取动作，在一毫米的石墨晶体颗粒上连续提取了100份直径为10纳米的石墨晶体粉末。