第27章 制作纳米材料（二）(1/1)

首发：~第27章 制作纳米材料（二）

“杨问天，你知道为什么现在让你们这些还不满10岁的儿童来做纳米材料的实验吗？”董秋弘在智脑操作旁边的一台扫描隧道显微镜时，向杨问天发问。

“我知道，搞科研，从娃娃抓起！”杨问天歪着头，很快就想出了一个自认为正确的答案。

“你只答对了一半。”听到杨问天童音中带着自信语气的回答，董秋弘严谨的面上露出了一丝笑容，“另一半的原因，是小孩子的手感要比成年人的灵敏。虽然可以借助仪器来观察原子级别的微观世界，但是却不能在做实验时借助仪器来提高人手感的灵敏度。要知道普通人手指轻轻摆动一下，其范围就超过一毫米，要想用人手控制镜头探针做一个百万分之一毫米即1纳米的切割动作，十个人中也难有一个人能够做到。”

“用智脑来控制不就解决问题啦，用得着这么费力吗？”杨问天看了看旁边实验台上在智脑指挥下正在工作的扫描隧道显微镜，把双手抱在脑后面，不以为然地回答。

“古语云，人力有时穷。而智脑也是人脑设计出来的工具，它也不能无中生有地执行人类连数据也给不出程序也编不了的动作。”董秋弘摇了摇头，颇有深意地说到：“现在我们使用的实验数据大多数是前人经过不懈努力得来的。作为当代科研人员，我们必须在前人的基础上有所突破，实现前人未曾实现的壮举，这才不枉此生。”

“导师的话，学生受教了。”杨问天的思维能力是惊人的，董秋弘的一番发自肺腑的说话，引起了他的共鸣，也少有地慎重地点了点头，心里有了一些启迪和认知。

“现在让我们接着来进行一次纳米材料的回路架构实验。”董秋弘是个实干型的科学家，大道理说的不多，轻轻拍了拍杨问天的肩膀，示意他一起走到旁边已经完成工作指令的那台扫描隧道显微镜旁，对这台显微镜进行人手操作。

“看清楚，这边的是未分割的原材料，这边的是分割提取出来的纳米材料。”董秋弘手动地调整扫描隧道显微镜的分辨率，先用普通的100倍放大来观察载片上的情况，再逐渐加大分辨率。杨问天通过智脑屏幕上显示的图像，看见载片上的石墨晶体颗粒上缺了微不足道的一小角，而旁边是一堆分割下来的碎末。

“现在我将在100纳米分辨率下，利用这些直径10纳米的石墨晶体材料，摆出两个汉字，以此示范如何架构纳米回路模型。”一边提示杨问天注意观看智脑屏幕的变化，董秋弘一边操作起扫描隧道显微镜。

“导师说得没错，这和砌积木玩拼图没有多大区别。”杨问天颇有兴趣地看着智脑屏幕中董秋弘的实验示范。只见镜头探针，把10纳米大小的石墨晶体一个又一个地吸附起来，又逐一地摆放在载片的空白处。‘华夏’两个汉字慢慢地一点一点地出现在杨问天的眼前，杨问天又天真地拍着手说到。

“你也不用给我鼓掌，这只是用来练练手的罢了。”董秋弘又笑了笑摇了摇头，为杨问天示范了如何从扫描隧道显微镜的操作平台容器中小心取出载片的动作，并对载片上取得的纳米材料进行了保存，把实验的过程进行了数据记录。

“好，这次我再给你示范一次，分割提取直径大小为1纳米的铜元素纳米材料，并构建一个基于该材料的能使用的纳米导电回路。”董秋弘双手在把两台扫描隧道显微镜重置后，双手搓了搓又着手准备下一个实验，“对于优秀的科学家来说，能手动制作1纳米的材料也仅仅是起码的要求。使用智脑及机械来自动制作虽然方便，但作为科学家不能过于依赖智脑和机械，技术的突破还需要靠人脑和双手。”

第二个实验的步骤同第一个实验的步骤基本相同，不同之处在于这次董秋弘需要手动切割提取1纳米而不是10纳米的铜纳米材料。而且这次制作出铜纳米材料后，不再用这些材料来摆文字，而是用它来精心地构建纳米导电回路。

“简单地说是用这些铜纳米材料，搭建一台微型的机器。”这次提取的纳米材料数量多达一千份，董秋弘全神贯注地进行着镜头探针的操纵，如一个建筑师又像一个铸造师，把这些纳米材料按照一定的规律排列及叠堆起来，逐渐形成一个如电路板一般的纳米模型。

“看，这是一种比较基本的纳米导电回路，现在我们来试一试传输一些微电流到这个纳米回路上。”董秋弘导师对纳米回路模型进行了一些修正后，再对其进行一必要的冷却及固定后，才进行下一步的操作。

“电流竟然在这个模型上不停地流动，嗯，好像还产生了一些奇特的现象。”杨问天这时被智脑屏幕上纳米回路通电的一幕吸引住了，一边看一边嚷嚷着。

“是导电效应和磁场效应，这是一种铜纳米材料的简单应用。”董秋弘停下了手头的操作，也抬头看着智脑屏幕，耐心地给杨问天讲解。

“现在，让我们把这次实验的数据记录，输入到小工厂设备的智脑中，利用小工厂生产出一批铜纳米材料的实用粉末。”董秋弘迅速在实验台的智脑屏幕上操作了几下，实验室内进的小工厂就开始工作起来。

小工厂的机械设备，先是把一块铜锭，用切割机切割成小块状，再用金属粉碎机粉碎成颗粒状，再把这些金属颗粒输送到纳米材料制作设备中，智脑把刚才董秋弘的实验数据代入到已经编好的程序中，纳米材料制作设备就不停地对铜金属颗粒进行纳米材料的制作提取。

大概过了半个小时，一块铜锭就变成了一堆纳米材料粉末，最后工厂的机械臂取了一些样品送到了外进的实验台处。

“这些纳米铜粉末，可以替代贵金属粉末，制备性能优越的电子浆料，用于微电子设备的制造上，以达到大大降低成本提高性能的目的。”董秋弘看着手中盒子里的样品，略为满意地点了点头后，顺手递给杨问天，“你要记住，就算同一样大小的纳米材料，但是它们所构成的纳米回路可以多种多样，每一种纳米回路组成的纳米初级应用粉末，其功能都略有不同。理论上，用越小体积的纳米材料，用越少份数的纳米材料，组成的纳米回路，其功能就越强大。”

“甚至当某种物质元素能够分割到原子级别，并把原子重新排列成有效的分子结构，就能得到该物质的新的物质形态。”看见杨问天把装着铜纳米材料的粉末样品盒子翻来转去，董秋弘又给他讲解了一下知识“比如我们已知的碳元素，同样的碳分子，因为原子的排列方式不同，在地球上就有煤炭、钻石、石墨这三种物质。”

“这个我能理解，我就曾经把各种宝石分解后再合成一颗红宝石。”别看杨问天年纪小，他所掌握的知识却不少，当初‘震’卦智化研究中心给他估算的知识技能点可是513，800点，对比一下普通人类如果每天满负荷学习，儿童每天300点，成人每天500点，就能知道杨问天这三年来是以成人的速度在学习的。

“身为科学家可不能说谎，不同类型的宝石怎么可能合成为同一种宝石呢。”对于杨问天的说话，董秋弘明显地愣了愣，这超出了他掌握的知识，自然不相信杨问天的话，严厉地训斥了杨问天一句。

“做实验时要专心，其它的东西少去想。现在你按照刚才的实验流程进行实际操作，还是先尝试一下对碳元素进行纳米材料的制作。”董秋弘把杨问天拉到实验台旁，扫描隧道显微镜的椅子上坐下，要他动手做实验。