Sistema Tecnológico Avanzado del Erudito - Capítulo 530

Capítulo 530: No Arruines el Tuyo, Arruina los Otros

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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