(Đã dịch) Học Bá Đích Hắc Khoa Kỹ Hệ Thống - Chương 958: Silic xốp phân tử cơ bản màng trao đổi
Thật không may, lần này Trần Ngọc San lại đoán sai rồi.
Sau khi trở về Nam Kinh, Lục Chu vốn đã chuẩn bị tinh thần cho đợt bế quan mới, quả thật đã hạ quyết tâm "chưa giải quyết giả thuyết Riemann thì tuyệt đối không ra khỏi phòng một bước", nhưng thật không ngờ, thực tế lại có quá nhiều chuyện vặt vãnh.
Người gọi điện thoại cầu cứu hắn lần này là Dương Húc, Viện trưởng Viện nghiên cứu Vật liệu tính toán.
Còn về nội dung cầu cứu... thì lại liên quan đến dự án pin Lithium-khí đã được duyệt từ hai, ba năm trước.
Nhắc đến điều này, Lục Chu cũng khá kinh ngạc, bởi vì cho đến cuối năm ngoái, hắn vẫn luôn có thể thấy trong báo cáo của Viện nghiên cứu Vật liệu tính toán những thông tin về tiến triển vượt bậc trong nghiên cứu pin lithium.
Vậy mà đến năm nay, toàn bộ nghiên cứu lại đột ngột thay đổi?
Khi Vương Bằng lái xe đưa Lục Chu đến Viện nghiên cứu Cao cấp Nam Kinh, vừa đặt chân vào phòng thí nghiệm, Lục Chu liền bị Dương Húc với vẻ mặt thống khổ nắm chặt lấy cánh tay.
"Giúp một tay đi! Đại lão! Tôi đã... chịu hết nổi rồi!"
"Anh đừng như vậy chứ, chuyện gì cũng từ từ, tôi chẳng phải đã đến rồi sao? Đừng làm như thể trăng trối vậy, có vấn đề gì thì cứ nói ra, tôi xem có thể giúp anh nghĩ cách được không..."
Nhìn bộ dạng như muốn bùng nổ tâm lý của Dương Húc, Lục Chu quả thật giật mình.
Kể từ khi người này lên làm Viện trưởng Viện nghiên cứu Vật liệu tính toán, hắn cũng đã từng lãnh đạo không ít dự án lớn, thậm chí còn giúp Viện nghiên cứu Cao cấp Nam Kinh giải quyết không ít nan đề trong lĩnh vực khoa học vật liệu.
Với những nghiên cứu ở lĩnh vực mũi nhọn như vậy, việc gặp phải vấn đề không thể giải quyết cũng không có gì lạ, nhưng một vấn đề có thể hành hạ người này đến nông nỗi như vậy...
Nói thật, Lục Chu thực sự tò mò.
Dương Húc hỏi: "Anh còn nhớ tấm màng trao đổi phân tử silic xốp cơ bản mà tôi từng đề cập trong báo cáo tiến độ nghiên cứu hồi trước không?"
Lục Chu cẩn thận suy nghĩ một lát, quả nhiên nhớ lại một phần nội dung trong báo cáo, bèn gật đầu đáp.
"Có chút ấn tượng."
Hít một hơi thật sâu, Dương Húc tiếp tục nói: "Dựa trên phân tích thí nghiệm, chúng tôi phát hiện lớp vật liệu silic xốp này, dưới một chênh lệch áp suất khí quyển nhất định, có thể vận chuyển chậm rãi các phân tử có đường kính đặc biệt từ phía áp suất cao sang phía áp suất thấp. Nhóm dự án của chúng tôi lập tức bắt tay vào nghiên cứu khía cạnh này, và đã thành công chế tạo ra một loại màng trao đổi có khả năng chọn lọc các phân tử khí với đường kính trong khoảng 3.4 - 3.5 Å."
Lục Chu đáp: "Đây chẳng phải là rất tốt sao?"
Đường kính của phân tử oxy chính là 3.46 Å, vừa vặn nằm gọn trong phạm vi này. Mặc dù phân tử khí Argon (Ar) có đường kính 3.4 Å, cũng lọt vào khoảng chọn lọc này, nhưng Argon là khí hiếm, nên không gây ảnh hưởng.
"Chẳng tốt đẹp gì cả," Dương Húc nói tiếp, vẻ mặt có chút chua chát, rồi lắc đầu, "Phạm vi chọn lọc không phải là một giá trị cố định, mà là biến đổi tuyến tính theo độ lớn của áp suất không khí... Anh hiểu rồi chứ?"
Nghe câu này, cuối cùng Lục Chu cũng lộ ra vẻ mặt đã hiểu rõ.
"Thì ra là vậy, tôi xem như đã hiểu rõ vấn đề của các anh rồi."
Nói tóm lại, tấm màng trao đổi phân tử silic xốp cơ bản này tựa như một tấm lưới đánh cá có độ co giãn, khi "no" (tức là áp suất càng lớn) thì mắt lưới càng lớn, cá lọt lưới cũng càng nhiều...
Còn việc liệu có thể duy trì áp suất không khí ở hai bên tại một giá trị cố định để đảm bảo chỉ có phân tử oxy đi qua màng trao đổi hay không...
Điều này hiển nhiên là không thể.
Dương Húc đã nói rất rõ ràng, toàn bộ phạm vi chọn lọc di động, biến đổi tuyến tính theo chênh lệch áp suất khí quyển ở hai bên.
Chưa kể đến chi phí kỹ thuật để kiểm soát chênh lệch áp suất khí quyển chính xác đến mức ấy, ngay cả từ góc độ an toàn mà nói, họ cũng tuyệt đối không thể cho phép hệ thống phản ứng oxy hóa-khử bên trong pin Lithium-khí vận hành trên một sợi tơ không ổn định đến thế.
Tính hoạt động của kim loại Lithi không phải là chuyện đùa, đây chính là thứ chỉ cần một lời không hợp là có thể bùng nổ ngay lập tức!
Nếu để một chút tạp chất lọt vào, thứ họ tạo ra sẽ không phải là pin, mà là bom.
"Chúng tôi đã bị mắc kẹt tại nút thắt này ròng rã nửa năm," Dương Húc lắc đầu, "Những phương pháp có thể thử, chúng tôi đều đã thử qua cả rồi..."
Lục Chu trầm ngâm một lát rồi nói: "Có làm mô phỏng không? Tôi xem thử."
"Đi theo tôi."
Dẫn Lục Chu đến bên máy tính, Dương Húc nhấp chuột hai lần, rất nhanh một tấm cấu trúc ba chiều của màng trao đổi phân tử silic nền với kết cấu lưới đa lỗ xếp chồng liền hiện ra trước mặt Lục Chu.
Một tay chỉ vào hình ảnh trên màn hình, Dương Húc vừa giải thích.
"Chúng tôi thử tăng áp suất không khí bề mặt ở một phía của lớp màng trao đổi này, các phân tử có đường kính nhất định sẽ đi qua kênh bên trong màng trao đổi phân tử với một tốc độ nhất định..."
Vừa nói, Dương Húc vừa dùng ngón trỏ tay phải gõ hai lần vào con chuột.
Trên màn hình, những chấm đỏ, chấm xanh lục phân bố ở phía bên phải tấm màng trao đổi phân tử, như thể tìm được lối thoát, bắt đầu tụ tập về phía bề mặt của màng trao đổi phân tử.
"...Khi áp suất chịu nén bề mặt của màng đạt đến vị trí A trong biểu đồ, phân tử oxy bắt đầu đi qua màng trao đổi phân tử, di chuyển đến khoang trao đổi khí của pin lithium. Tuy nhiên, khi áp suất chịu nén bề mặt tiếp tục tăng cao theo sự gia tăng của chênh lệch áp suất, đến vị trí B, phân tử nitơ cũng sẽ bắt đầu đi qua màng trao đổi..."
"Tuy nhiên trên thực tế, khi chênh lệch áp suất khí quyển bắt đầu thay đổi dần từ A đến B, một phần phân tử nitơ đã thẩm thấu vào bên trong với tốc độ chậm."
Trên màn hình, chấm đỏ tượng trưng cho khí nitơ đã xuyên qua màng trao đổi và tiếp xúc với điện cực âm lithium.
Nhìn Dương Húc mô phỏng biểu diễn một lần trên phần mềm, vẻ mặt Lục Chu thoáng hiện nét nghiêm trọng.
Sau khi hoàn tất phần trình bày, Dương Húc thở dài một tiếng, tựa người vào ghế máy tính.
"Một loạt tạp chất bao gồm phân tử nước, CO2, thậm chí là CO (carbon monoxide), tôi đều có thể nghĩ ra cách xử lý. Một số loại khí có hàm lượng nhỏ như SO2 (sulfur dioxide) cũng dễ dàng giải quyết, nhưng duy chỉ có khí nitơ... Nó thực sự quá khó nhằn, cứ như một lũ ruồi bám dai không thể đuổi đi vậy."
Mặc dù trong điều kiện bình thường, khí nitơ có thể được sử dụng làm khí bảo vệ, ví dụ như trong công nghiệp thực phẩm, nhưng đối với pin lithium thì lại không được. Bởi vì khí nitơ sẽ phản ứng với lithium, tạo ra Li3N không ổn định.
Nếu để khí nitơ lọt vào hệ thống tuần hoàn của pin lithium, e rằng pin sẽ hỏng hoàn toàn chỉ sau vài lần vận hành.
Pin Lithium-khí sở dĩ khó chế tạo, mấu chốt vẫn là ở chỗ kim loại lithium quá hoạt tính. Còn những tạp chất cần loại bỏ thì lại quá cứng đầu.
Trước đây, IBM cũng không tin cái "tà" này, đã hợp tác với trung tâm nghiên cứu Alma danh tiếng lừng lẫy để thực hiện dự án này. Họ thậm chí còn áp dụng kỹ thuật tính toán phân tán mà ngay cả bây giờ cũng vẫn mang hơi hướng công nghệ đen, nhằm định vị từng nguyên tử oxy đi vào hệ thống phản ứng, đồng thời phân phối chúng một cách chính xác đến điện cực âm lithium...
Còn về kết quả cuối cùng, thì cũng đã rõ ràng.
Ngay cả với tiềm lực tài chính và thực lực hùng hậu của IBM, cuối cùng họ cũng phải tin vào cái "tà" này, cắt bỏ hoàn toàn dự án không đáy đó, và sa thải người phụ trách dự án.
Mặc dù vật liệu silic mà Viện nghiên cứu Vật liệu tính toán dự đoán quả thật đã mang đến tia sáng bình minh thắng lợi không nhỏ cho hướng nghiên cứu này, nhưng nếu không giải quyết được vấn đề loại bỏ các khí tạp chất khác đi qua, thì đây cũng chỉ có thể coi là một thành quả mang tính giai đoạn khá thú vị mà thôi, chẳng tân tiến hơn ý tưởng lắp thêm một bình dưỡng khí bên ngoài pin là bao.
Trước khi tìm đến Lục Chu, Dương Húc cùng đội ngũ nghiên cứu dự án pin lithium đã mắc kẹt tại nút thắt này gần nửa năm, cho đến bây giờ vẫn chưa có chút tiến triển nào.
Trực giác mách bảo hắn rằng, nếu ngay cả mình cũng không thể được, thì toàn bộ viện nghiên cứu cao cấp còn ai hy vọng có thể giải quyết vấn đề này? E rằng chỉ còn lại Giáo sư Lục, một trong những người đặt nền móng cho khoa học vật liệu tính toán mà thôi.
Tuy nhiên, dù Lục Chu vẫn khá tự tin vào năng lực của mình, nhưng trong chốc lát cũng không nghĩ ra được phương pháp giải quyết nào tốt.
Xoa cằm suy nghĩ rất lâu, cuối cùng hắn cũng chỉ có thể đưa ra một câu trả lời nước đôi.
"...Tôi sẽ về suy nghĩ thêm, nếu có tiến triển mới, tôi sẽ thông báo cho anh."
Thấy Lục Chu cũng chưa nghĩ ra được phương pháp giải quyết tối ưu, Dương Húc dần dần thở dài, không còn ôm chút hy vọng nào.
"...Tôi cảm ơn anh!"
Nếu thực sự không được, hắn cũng chỉ có thể tuyên bố con đường kỹ thuật này thất bại, chuyển hướng suy nghĩ những khả năng khác.
Nghe tiếng "cảm ơn" này của Dương Húc, Lục Chu lại không hề nhận ra sự tuyệt vọng sâu sắc bên trong vị "người đứng đầu học thuật đã bắt đầu hoài nghi nhân sinh" này, trái lại có chút xấu hổ mỉm cười.
"Có gì đáng để cảm ơn tôi chứ..."
Nếu thứ này mà nghiên cứu thành công, vậy thì đây sẽ là một thị trường trị giá hàng nghìn, thậm chí hàng chục nghìn tỷ chứ!
Dù hắn không mấy hứng thú với tiền bạc, nhưng giá trị ẩn chứa đằng sau đề tài này cũng xứng đáng để hắn ra tay thử sức một lần.
Nội dung này được đội ngũ dịch thuật độc quyền từ truyen.free cung cấp, nghiêm cấm mọi hình thức sao chép.