Sistema Tecnológico Avanzado del Erudito - Capítulo 529

Capítulo 529: ¿A Menudo se Esperan Resultados Interesantes?

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Zona de alta tecnología de Jinling.

Hace un par de años, este lugar era un terreno baldío, esperando ser utilizado. Pero ahora, estaba muy bien desarrollado.

Con el apoyo de las políticas del gobierno municipal, una gran cantidad de trabajadores de empresas de alta tecnología residían en este lugar. Se apoyaban en los recursos de talento de las universidades cercanas. Este lugar se había convertido en un modelo estándar de desarrollo económico, enseñado por las universidades.

Aunque la intención original de esta área era solo retener talentos locales, parecía que este objetivo había sido sobrepasado. Además, trajo un enorme valor económico.

Especialmente en la industria de baterías de litio.

Según los últimos informes de la industria, el material de ánodo de litio PDMS modificado de este año y el material de electrodo positivo de la batería de litio-azufre HCS-2 ocupaban respectivamente el 32,7% y el 47% de la cuota de mercado nacional. Básicamente eran los pilares de esta industria.

También estaban los imanes superconductores SG-1, recientemente puestos en producción por el Grupo Baosheng. Se vendían en todo el mundo.

Para el líder del consejo de la ciudad que diseñó por primera vez este plan de área de alta tecnología, esto era un sueño hecho realidad.

Por supuesto, la razón por la que pudieron alcanzar este nivel de desarrollo tenía poco que ver con el apoyo de las políticas gubernamentales.

Una de las razones fue que Nuevos Materiales Zhongshan, el líder de la industria nacional de materiales, pudo subirse con éxito a la ola del mercado de baterías de litio. Otra razón fue obviamente el esfuerzo personal de todos.

Por supuesto, la razón más crucial probablemente fue el Instituto de Estudios Avanzados de Jinling.

Todas las empresas en la zona de alta tecnología eran como estrellas que giraban alrededor de este instituto de investigación similar a un agujero negro, como si fueran un sistema galáctico. Más del 60% de la producción económica aquí estaba directa o indirectamente relacionada con la tecnología de este instituto de investigación. A medida que el mercado se expandía, esta proporción continuaría aumentando.

La industria estaba dirigida por la academia, mientras que las fábricas eran dirigidas por laboratorios.

Para cualquier otro instituto de investigación en China, esto era impensable.

Incluso en un país desarrollado con una proporción de conversión de investigación científica a industria de más del 40%, solo había un puñado de institutos de investigación que tenían las capacidades.

Especialmente después de que el laureado del Premio Nobel regresara a China, este se convirtió en un lugar sagrado para innumerables investigadores científicos.

Independientemente de cómo los investigadores dentro del instituto de investigación vieran su propio trabajo, al menos desde la perspectiva de un extraño, poder realizar investigaciones junto a un gran nombre del Premio Nobel era algo loco en sí mismo.

Después de todo, este era el laboratorio del Premio Nobel de un ganador del Premio Nobel. Esto significaba que sus experimentos estaban en otro nivel.

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El proyecto de investigación de un ganador del Premio Nobel tenía que estar al menos a nivel del Premio Nobel, ¿verdad?

De hecho, esto era cierto.

La máquina de fusión ESTRELLA de Montaña Púrpura encendió la esperanza del mundo entero en la tecnología de fusión nuclear controlable. No solo eso, sino que incluso el socio de investigación de ESTRELLA, el Instituto de Estudios Avanzados de Jinling, también recibió mucha atención.

Al principio, este instituto de investigación solo podía atraer a investigadores que no tenían sus propios laboratorios. Pero ahora, incluso algunos académicos semifamosos estaban extremadamente interesados en trabajar en este lugar.

Después de todo, estaba respaldado por un gran proyecto de 40 mil millones de yuan. Sin mencionar que también era un importante proyecto nacional de investigación científica. Esto estaba en otro nivel en comparación con la mayoría de los institutos de investigación nacionales.

Por supuesto, aunque todo esto sonaba atractivo, cuando uno realmente entraba en este instituto, la belleza interior no era tan buena como lo que un forastero podría pensar. Al menos, no era un paraíso…

No había burocracia, ni cuota para el número de tesis de investigación producidas… Estas eran características importantes para este instituto de investigación, y los investigadores que realizaban investigación científica aquí solo tenían que concentrarse en su propio trabajo.

Por otro lado, la presión y la intensidad del trabajo aquí eran mucho más fuertes que en los institutos de investigación normales. Después de todo, si no se esforzaban al máximo, estas personas no podrían seguir el ritmo de Lu Zhou.

Al menos, en opinión de Hou Jinli, este lugar estaba lleno de oportunidades.

Pero también era extremadamente intenso y competitivo.

Trabajar hasta la medianoche era algo común. Cuando estaban particularmente ocupados, incluso dormían en el laboratorio. Esto era más intenso que cualquier otro instituto de investigación de materiales en el país.

En cuanto al Instituto de Matemáticas o el Instituto de Física…

No había trabajado allí todavía, así que no podía dar una evaluación justa.

Por supuesto, aunque Hou Jinli estaba ocupado trabajando aquí, seguía bastante satisfecho con su vida aquí.

Tanto el entorno de investigación científica como el salario estaban en el nivel de primera clase en China.

Por supuesto, esto era cuando se comparaba con sus compañeros. No sería divertido si tuviera que compararse con aquellos que trabajaban en tecnología.

Como se había lanzado valientemente al pozo de la ciencia de materiales, tenía que estar preparado para ser enterrado.

Sin mencionar que la investigación científica requiere cierta cantidad de pasión.

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Aunque el financiamiento académico y de investigación estaban estrechamente relacionados, sería aburrido preocuparse solo por el aspecto monetario.

Esto era lo que Hou Jinli se decía a sí mismo para animarse cada vez que sentía que ya no podía soportarlo más.

Para cuando publicara un par de tesis y se convirtiera en un pequeño jefe por su cuenta, la situación sería completamente diferente.

Sin embargo, los sueños eran hermosos, pero la realidad era cruel.

Casi había pasado un año, pero el proyecto de investigación que había solicitado con éxito no había avanzado en absoluto.

Aunque había muchos descubrimientos interesantes, estaban lejos de ser sobresalientes.

Hasta ahora, todo lo que había hecho era explorar un conjunto de métodos de síntesis de laboratorio.

Si estuviera en cualquier otro instituto de investigación en China, tendría que preocuparse por cómo pasaría la evaluación de fin de año.

Afortunadamente, el Profesor Lu no tenía una cuota sobre el número de publicaciones de tesis. Solo tenía que escribir un informe mensual sobre las cosas que hizo ese mes, y se le permitiría continuar con su experimento.

De esta manera, no tenía que preocuparse de que su proyecto de investigación fuera cortado a la mitad.

—Estos son los datos que quieres, la figura A es un diagrama XRD, las figuras b, c y d son las pruebas de material TEM. También están los gráficos de caracterización de fase para los diagramas SEM y XRD, también los hice por ti.

Hou Jinli recogió estos gráficos y comenzó a mirarlos cuidadosamente.

Yu Junda estaba de pie junto a la mesa de experimentos con los brazos cruzados. Suspiró.

—Te lo dije, esta cosa es solo algún residuo de carbono, ¿cuál es el punto de investigarlo?

Habían desperdiciado casi un año investigando esta cosa, así que Yu Junda no estaba de buen humor.

Honestamente, estaba intrigado en ese momento, así que decidió trabajar en este proyecto de investigación con Hou Jinli, pero ahora, estaba empezando a arrepentirse de haberlo hecho.

—Llamarlo residuo de carbono es subestimarlo tanto…

—¿Quizás puedes pensar en algo que suene mejor? —Yu Junda se encogió de hombros y dijo:

— Independientemente de cómo se llame, creo que estamos perdiendo el tiempo.

Cuando Hou Jinli escuchó las palabras de su amigo, se quedó en silencio.

No era que no quisiera discutir, era solo que no sabía qué decir.

Nada significativo salió de este experimento.

Ya sea dispersando este material en otros materiales o usándolo solo, le resultaba difícil pensar en el valor potencial de este material.

Hou Jinli suspiró y dejó los datos sobre la mesa. Estaba pensando en cómo escribiría el informe experimental cuando de repente miró el mortero y el pistilo en la mesa de experimentos.

El mortero y el pistilo se utilizaban para moler nanotubos de carbono.

Normalmente, usarían un molino de bolas, pero los morteros se usaban para manejar muestras pequeñas.

Lo que le atrajo no fue el mortero en sí, sino más bien…

Una idea repentina surgió en la mente de Hou Jinli, y habló pensativamente:

—Hablando de eso, aún no hemos probado con cerámica…

Yu Junda hizo una pausa por un segundo.

—No creo que lo hayamos hecho…

Era como si Yu Junda hubiera pensado de repente en algo. Tenía una expresión extraña en su rostro.

—¿Estás pensando en…?

Hou Jinli asintió.

—Vamos a intentarlo, ya hemos perdido todo este tiempo de todos modos.

Tenía una expresión amarga en su rostro cuando habló.

Si esto no funciona, pues qué más da…

Hou Jinli no tenía idea de cuántas veces había fracasado.

Al principio, solo estaba preparando el material SG-1 en el laboratorio y estaba interesado en los residuos generados durante el experimento.

Comparado con los materiales de grafito ordinarios, ese trozo de residuo se sentía bastante especial en sus manos.

Estas fueron las conclusiones que sacó de los experimentos. Descubrió que la razón por la que este producto residual se sentía tan especial era porque tenía una capa de barrera de aerogel con malla porosa en su superficie.

Siendo sincero, este resultado lo decepcionó. Después de todo, los aerogeles de malla porosa hechos de grafeno no eran un método de investigación particularmente nuevo. Incluso se podría decir que métodos similares se usaban en materiales para electrodos.

Sin embargo, este era el primer proyecto de investigación que solicitó independientemente en su vida. También era el primer proyecto de investigación en el que trabajaba desde que llegó a este instituto de investigación, así que no quería rendirse tan fácilmente.

Por lo tanto, después de descubrir que el aerogel poroso en sí no tenía características especiales, continuó realizando una investigación más profunda sobre su uso como medio de dispersión y analizando su fase dispersa.

Todo este proceso fue desesperante.

Incluso le hizo dudar de toda su vida.

Afortunadamente, no se rindió.

Utilizó el aerogel de malla porosa preparado a partir de grafeno como agente endurecedor. Lo combinó con cerámica de carburo de silicio, ¡y ocurrió un milagro!

El aerogel de malla porosa no era un agente endurecedor particularmente superior en comparación con otros materiales, al menos cuando se comparaba con materiales endurecedores similares.

Sin embargo, sus propiedades térmicas lo emocionaron tanto que no pudo evitar gritar en el laboratorio.

Hou Jinli terminó inmediatamente de escribir el informe experimental y lo entregó a la oficina del instituto.

El día después de que se presentara este informe experimental, llegó al escritorio de Lu Zhou…

…

Aunque muchos inventos interesantes fueron creados por accidentes, este accidente en particular fue más inesperado de lo habitual.

Lu Zhou miró el informe experimental. Estaba intrigado.

—Interesante.

El informe estaba dividido en dos partes.

La primera parte trataba sobre la preparación del aerogel de malla porosa.

[Utilizando óxido de grafeno como material base, preparar 1-2mg/ml de solución de óxido de grafeno, luego añadir el agente reductor, remover durante 5-10 minutos. Después, calentarlo a 90-160 grados Celsius durante 30-45 minutos, sacarlo e introducirlo inmediatamente en el congelador durante cuatro horas. Después, sacarlo, continuar reduciendo y descongelando a alta temperatura durante 5 horas. Finalmente, lavarlo varias veces y secarlo… Este era el método para crear el aerogel de malla porosa.]

La segunda parte del informe era la parte crucial de todo el experimento.

En el experimento, Hou Jinli y su equipo de investigación utilizaron la deposición de capa atómica para unir químicamente el aerogel de malla porosa, que se preparó a partir de grafeno, a una capa de cerámica de carburo de silicio. Esto les permitió obtener un compuesto cerámico de grafeno especial.

Observando su microestructura, este material parecía como si la capa de grafeno en forma de panal estuviera conectada a una capa cerámica en el medio. Estas moléculas de grafeno en forma de panal estaban fuertemente unidas a las moléculas de carburo de silicio.

Según los resultados experimentales de la prueba a alta temperatura, en un ambiente sin oxígeno, este compuesto cerámico de grafeno especial fue capaz de soportar una temperatura de 3.200 grados!

No solo tenía excelentes propiedades resistentes al calor, sino que el material también tenía un pequeño coeficiente de expansión. También tenía notables propiedades de anisotropía y conductividad térmica.

Lo que significaba que la energía térmica podía transmitirse fácilmente a través de su sección transversal, y no se transmitía fácilmente a través de su dirección vertical.

Además de esto, también tenía una alta resistencia a la tracción y a la compresión, sin mencionar la resistencia al estrés térmico.

Observando estos datos, este material podría considerarse magnífico.

Yang Xu miró la cara intrigada de Lu Zhou y preguntó:

—¿Es este el material que necesitas?

—Difícil de decir —dejó Lu Zhou el informe experimental y se reclinó en su silla de oficina antes de decir:

— Pero este informe me proporcionó una nueva idea.

—¿Idea? —preguntó Yang Xu.

—Así es —asintió Lu Zhou y reflexionó un poco. Dijo:

— Al principio, pensé que los materiales cerámicos no son adecuados para la primera pared, debido a sus pobres propiedades de disipación de calor. Pero viéndolo desde otro punto de vista, cuanto menor sea el rendimiento de transferencia de calor perpendicular, mejor.

—¿Qué te hace pensar eso? —preguntó Yang Xu.

—Por el sistema de recuperación de neutrones de litio líquido —sonrió Lu Zhou y dijo:

— Debido a la conductividad térmica de los compuestos de fibra de carbono, tenemos que considerar agregar otra capa de aislamiento térmico entre el compuesto de fibra de carbono y el litio líquido. De lo contrario, las temperaturas de 3000 grados vaporizarían la capa de litio líquido que usamos para la recuperación de neutrones.

La diferencia de temperatura entre la primera pared y la capa de litio líquido era una de las principales dificultades en el reactor.

La conductividad térmica no podía ser demasiado débil, ni demasiado fuerte. Viéndolo desde este punto de vista, la fibra de carbono quedaba bastante por detrás.

En contraste, la anisotropía y el rendimiento térmico de este nuevo material eran bastante prometedores. Debilitar la transferencia de energía térmica de la sección transversal vertical podría proporcionar un tiempo de amortiguación suficiente para que la unidad de enfriamiento externa entrara en funcionamiento.

En cuanto a la disipación de calor del material estructural, eso podría resolverse «insertando un tubo de transferencia de calor en la estructura y descargando el calor transferido desde la dirección de la sección transversal».

Aunque Yang Xu no entendía mucho sobre el proyecto de fusión, la explicación de Lu Zhou fue lo suficientemente simple para que Yang Xu entendiera.

Sin embargo, aunque el problema térmico estaba resuelto, también había otro asunto importante…

—¿Qué hay de la radiación de neutrones? Esa es la parte más importante, ¿verdad?

Lu Zhou lo escuchó y suspiró.

—Tienes razón, esa es la parte importante. Aunque este material es adecuado en todos los demás aspectos, su propiedad resistente a la radiación de neutrones… Tenemos que probarlo antes de saberlo.

Tanto el carburo de silicio como el material de grafeno tenían núcleos estables. El enlace covalente carbono-silicio era mucho más estable que el enlace metálico. Además, la permeabilidad de los neutrones a través de estos dos materiales contra el haz de neutrones también era una ventaja.

Al menos, así era… teóricamente.

En realidad, el daño causado por la radiación de neutrones al material no solo provocaría cambios en los núcleos de los átomos, sino que también destruiría los enlaces químicos internos, además de causar daños físicos básicos al material.

Todos estos factores no podían calcularse solo con teoría, tenían que sacar conclusiones de los experimentos.

El único problema era que…

No podían probar esta cosa.

Yang Xu tenía una sonrisa dolorosa en su rostro mientras decía eufemísticamente:

—Este experimento no es fácil de hacer.

Las pruebas de rendimiento contra la radiación de neutrones eran una de las pruebas de materiales más difíciles en el campo de la ciencia de materiales.

Los experimentos normales contra la radiación eran relativamente fáciles de hacer, los núcleos podían ser irradiados golpeándolos con partículas alfa.

La razón por la que investigar el material de la primera pared para un reactor de fusión controlable era difícil era porque no había ningún equipo en el mundo que pudiera manejar la prueba de radiación.

Había neutrones de 14MeV golpeando constantemente la muestra. ¿Qué tipo de equipo experimental podría manejar esto?

Las partículas alfa normales no estaban cerca de tener tanta energía.

¡Incluso el generador de energía de fisión nuclear en Bahía de Daya tenía un grado de anti-radiación dos magnitudes por debajo del reactor de fusión!

En cuanto al acelerador…

Eso sería un disparate. Nadie había oído hablar de acelerar neutrones directamente. Si alguien pudiera hacerlo, sería el rey del mundo de la física teórica.

En cuanto a la aceleración indirecta utilizando el método del núcleo de deuterio, era posible. Sin embargo, sería mejor obtener la energía de disparar partículas alfa en la lámina de metal. La única ventaja del primero era que el haz de neutrones tenía un camino más estable.

Lu Zhou pensó en todo esto y sintió que estaba atrapado. Sus dedos golpeaban suavemente su escritorio, y comenzó a preguntarse.

¿Debería hacer “sufrir” a la máquina ESTRELLA otra vez?

En teoría, es posible.

Pero esto limita la tasa de experimentos a una vez al mes, ¿el precio a pagar es demasiado alto?

Después de todo, solo hay un estelarador en China.

La Corporación Nacional Nuclear de China está estudiando cómo construir uno propio. Si nuestro propio equipo se arruina, entonces todo habría terminado.

Sin embargo, de repente se encendió una bombilla en la mente de Lu Zhou, y se dio una palmada en la frente.

¡Mierda!

¡Solo pensé en arruinar mi estelarador, me olvidé del tokamak!

¡Aunque su tiempo de confinamiento no es largo, al menos funciona!

¡Solo hay un estelarador en China, pero hay muchos tokamaks…

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