王一男在學(xué)校的時(shí)候,沒有學(xué)過電化學(xué),不過作為化學(xué)的一個(gè)分支,簡(jiǎn)單的可以把電化學(xué)理解為電池中的化學(xué)就行了,實(shí)際上,現(xiàn)代電化學(xué)也基上是為電池服務(wù)的。
跟理論物理學(xué)相比,電化學(xué)更多的像是經(jīng)驗(yàn)科學(xué),所謂的電化學(xué)的動(dòng)力學(xué)方程云云,不過是將各種輸入輸出參數(shù)搭配在一起,然后用經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合罷了。
電池的質(zhì)作用,就是電能,一種形式能量的存儲(chǔ)和釋放。
王一男把重點(diǎn)放在鋰電池的研究上,因?yàn)殇囋有驍?shù)為,是最輕的金屬,所以用來攜帶能量也是效率最高的元素,鋰離子是最合適的電能攜帶者。
鋰電池主要包括三部分,陰極,主要由石墨類材料組成,放電時(shí)鋰離子離開,充電時(shí)鋰離子嵌入石墨材料。
陽極,主要是鋰的化合物,以鋰鐵磷酸鹽為主,放電時(shí)鋰離子嵌入,充電時(shí)鋰離子離開。
電解質(zhì)溶液,包括液態(tài)、聚合物以及最新的固態(tài)電解質(zhì)。
從目前研究來看,大家都在保證安的前提下,想辦法提升能量密度或者提升充放電的速度/次數(shù),這也很容易理解,要么,一塊電池可以提供更多的能量,工作時(shí)間更長,跑得更遠(yuǎn),要么,一次充電需要的時(shí)間更短。
當(dāng)然除此之外,還有一個(gè)很大的問題,就是從實(shí)驗(yàn)室到大規(guī)模生產(chǎn)之間的鴻溝,比如,在實(shí)驗(yàn)室可以做到一塊電池能夠通話一整天,但是成可能是目前商用電池的十倍,這樣的實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品也沒有任何實(shí)際意義。
王一男準(zhǔn)備獨(dú)辟蹊徑,換個(gè)角度來解決問題。他知道化學(xué)界最新的進(jìn)展是分子機(jī)器。正常情況下,分子和分子之間是被強(qiáng)力的共價(jià)鍵所維持的,原子通過共價(jià)鍵共享電子,共價(jià)鍵的形成需要非常多的條件,因此,現(xiàn)實(shí)世界天然的化合物種類是有限的。
即使人工合成,穩(wěn)定的化合物同樣有著各種各樣的限制。
但是,科學(xué)家總是有自己的奇思妙想,他們利用光化學(xué)復(fù)合物作為材料,使用銅離子作為膠水,光化學(xué)復(fù)合物在銅離子的幫助下,形成了一個(gè)奇妙的鎖鏈,而鎖鏈形成之后,科學(xué)家將膠水-銅離子拿開,新的穩(wěn)定的機(jī)械鍵代替了共價(jià)鍵將兩個(gè)分子鎖在一起。
于是,科學(xué)家使用各種金屬離子作為膠水,組合成了分子電梯可以把自己提升十幾個(gè)分子的高度,分子肌肉,可以拉起非常薄的金屬膜,甚至還有分子車,有四個(gè)輪子的分子組成的車,在光的照射下可以不斷前進(jìn)。
王一男要做的事情,就是建造自己的分子機(jī)械工程。
他拉上李文靜和趙克勤,“首先我們要做的,就是找到所有分子機(jī)器的文獻(xiàn),所有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”。
“最早的分子機(jī)器思想,來自于偉大的數(shù)學(xué)家,物理學(xué)家,和計(jì)算機(jī)學(xué)家費(fèi)曼”,王一男,
李文靜打斷了他,”那個(gè),我記得這些稱號(hào)的不是你自己?jiǎn)幔俊?br />
王一男面不改色的,”我要的是在我之前的那個(gè),對(duì),就是那個(gè)叫做費(fèi)曼的男人“,
“他赤著腳,穿著粉紅色的pl衫和米色短褲,在一次報(bào)告中,轉(zhuǎn)向觀眾,現(xiàn)在我們來談?wù)劊圃鞓O其微的、有可移動(dòng)部件的機(jī)器的可能性“。
關(guān)于費(fèi)曼,有個(gè)流行最廣的關(guān)于智商碾壓的段子,的是第一顆原子彈爆炸,閃光過后,費(fèi)曼淡定的走出來,扔出一把紙屑,看了看紙屑飄落的距離,然后直接報(bào)出了爆炸的當(dāng)量,跟最后多種儀器測(cè)量的結(jié)果比起來,誤差可以忽略不計(jì)。
費(fèi)曼最早設(shè)想了制造分子機(jī)器的可能性,當(dāng)然,最早的分子鎖鏈的報(bào)告,應(yīng)該在上世紀(jì)五六十年代就出現(xiàn)了,不過有據(jù)可考的最早分子機(jī)器的論文,應(yīng)該來自高盧的讓皮埃爾薩維奇。
“所以,咱們從198年他的論文開始,收集所有這個(gè)領(lǐng)域的論文”,王一男。
“當(dāng)我們把分子作為原材料,各種金屬離子作為粘合劑,指定色譜的光照,或者指定的電流,或者指定的溫度作為條件輸入”,
“使用哥德爾系統(tǒng)在這個(gè)受限制的形式化領(lǐng)域進(jìn)行分析”,
“只要數(shù)據(jù)足夠,我們可以得到制造指定結(jié)構(gòu)分子機(jī)器的辦法,比如使用的金屬離子,動(dòng)力來源,以及所形成結(jié)構(gòu)的各種特性”。
“更進(jìn)一步,如果我們將這些結(jié)構(gòu)組合編碼,就可以讓分子機(jī)器執(zhí)行我們想要讓他們執(zhí)行的指令。”
李文靜也明白了,“也就是我們選擇好基礎(chǔ)材料和粘合劑,施加一定的外部程序,比如加熱到54攝氏度,使用波長46納米的藍(lán)光照射5秒,再使用4伏特的直流電通電二十秒,再用波長4納米的紫光照射秒。。。。。。“
”一系列步驟之后,就可能獲得我們期望的復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)“。
”完正確“,王一男,”更進(jìn)一步,如果我們?cè)偃シ治龈鞣N電極、電解質(zhì)的電化學(xué)特性,跟他們的分子構(gòu)型之間的關(guān)系“,
”我明白了“,李文靜,”我們就能讓這些分子結(jié)構(gòu)具有我們想要的電化學(xué)特性“。
”沒那么簡(jiǎn)單“,王一男,”電池使用的電極或者電解質(zhì)材料,很少可以直接用來進(jìn)行分子編織的“,
”但是,我們可以通過攜帶功能元素的辦法,在形成復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)的同時(shí),仍然具有我們期望的電化學(xué)功能“,李文靜立刻跟上補(bǔ)充到。
王一男沒好氣的看了一眼李文靜,”要不要那么聰明啊,你讓我享受一下智商碾壓的快感不行嗎“。
”切,月圓之夜,紫禁之巔,葉孤城好歹也要有個(gè)西門吹雪做對(duì)手呢,沒人理解你,難道不是很寂寞嗎“。
“哎,我發(fā)現(xiàn)你也很自戀啊”,王一男,
“你我是葉孤城還是西門吹雪”,
“廢話,我那么漂亮,西門吹雪肯定是我了”,
“。。。”
形式化的工作進(jìn)展就沒那么順利了,分子機(jī)械工程是一門太新的科學(xué),相關(guān)的文獻(xiàn)也太少,對(duì)于光跟物質(zhì)的相互作用,電跟物質(zhì)的相互作用,就像之前的那樣,介觀世界的問題,是一個(gè)N趨向無窮大的N體問題。
萬事開頭難,王一男決定整個(gè)組的所有力量,都用來攻克4年報(bào)道的首個(gè)分子電梯上,這種功能是在一個(gè)維度移動(dòng)的情況,對(duì)于形式化來,是非常有利的,而且相對(duì)而言,輪烷這種環(huán)狀分子組件是一種最簡(jiǎn)單的分子機(jī)械組件了。
即使是西門吹雪和葉孤城,在面對(duì)一個(gè)新領(lǐng)域的時(shí)候,比如,讓他們跟陸鳳比手上功夫?比一個(gè)初學(xué)者也好不了多少,所有的概念和名詞都需要重新定義,并且讓哥德爾系統(tǒng)理解這些名詞也是一件非常困難的工作,時(shí)間也就在忙碌中一天一天過去。
一眨眼功夫,116所的型號(hào)驗(yàn)收會(huì)就要開始了,為了表示對(duì)容與公司的重視,這次他們邀請(qǐng)了整個(gè)容與公司參與飛控系統(tǒng)的團(tuán)隊(duì),王一男想了一下,分子機(jī)械工程是個(gè)長期的活,也不急在一時(shí),就呼啦啦拉了一大票人,整個(gè)理論組和軟件/硬件組的人,都拉到蜀都。
征求大家意見之后,這次沒讓116所訂機(jī)票,大伙都坐了高鐵前往,正好看看華國西北的大好風(fēng)光,一路上還可以打打牌,吹吹牛,很是愜意。玩了一會(huì)撲克,王一男臉上被貼滿了紙條,“不干了不干了”,他大喊到,“你們明擺著欺負(fù)我嘛”。
“身為一個(gè)CEO,活躍氣氛,就是你的基功能啊”,李文靜,
“還有什么比蹂躪一個(gè)平時(shí)趾高氣揚(yáng),頤指氣使的家伙更讓人身心愉快的呢”。
“我來給你們表演一下記憶力吧,這是我在學(xué)時(shí)候就玩過的把戲”,王一男拿出撲克,“來,來來,你們誰來每門花色抽出一張“,
”放好,別讓我看到“。王一男,”我看一遍剩下的撲克,就知道抽掉哪幾張“。
孫偉不相信,”我來“,他抽走四張牌揣口袋里。
王一男拿過剩下的撲克,一張張的過一遍,嘴里念念有詞,他看的不算慢,差不多一秒不到一張撲克吧,不到一分鐘,王一男就叫到,
”黑桃A,紅桃三,方塊五,還有,靠,你陰我,還有鬼!“
孫偉從口袋里把撲克拿了出來,黑桃A,紅桃三,方塊五,還有王。。。。
”我靠,老大你怎么做到的“,孫偉徹底服氣了。”肯定沒想象的那么難,讓我看看“,李文靜,
”跟他嘴里念念有詞一定有關(guān)系,同時(shí)記憶的數(shù)目不可能是五十六個(gè),正常人的極限是十個(gè)左右“。
沒等李文靜繼續(xù)分析下去,王一男舉手投降,“好啦好啦,其實(shí)很簡(jiǎn)單,誰想學(xué)拍賣記憶方法了,今天就教一個(gè)人”。
經(jīng)過一番“激烈”的競(jìng)標(biāo)之后,孫偉以一打可樂成功的贏得了拍賣,他興致勃勃的把王一男拉到一邊,“快,告訴我怎么弄,改天去酒吧泡妹子去”。
“很簡(jiǎn)單,從A到K,最大的數(shù)字是多少?”王一男問,
“J是11,Q是1,K是1,最大的就是1了”,孫偉,
“那咱們就需要用到十四進(jìn)制了,1加上K,十四進(jìn)制結(jié)果是多少?”,王一男繼續(xù)問到,
“是1”,“正確,去掉高位呢”,
“那就是了”,
“5加上K,去掉高位呢”,王一男繼續(xù)問到,
孫偉的反應(yīng)也不慢,“那就是18減掉14,就是4”,
“OK,記住去掉高位,J代表11,Q代表1,K代表1的十四進(jìn)制算數(shù)”,王一男,
“用你熟悉的順序記住四門花色,比如橋牌的順序黑紅方梅,開始的四個(gè)數(shù)字是”,王一男拿起撲克開始解,
“紅桃K”,“四個(gè)數(shù)字變成 K”,
“黑桃5”,“四個(gè)數(shù)字變成 5K”,
“紅桃”,“四個(gè)數(shù)字變成 5”,
“。。。”
“到最后,如果一張牌都不少的話,四個(gè)數(shù)字將是7777”。王一男,
”如果最后算出來是6K5,明少了黑桃A,紅桃8,方塊7和梅花“。
“兩個(gè)鬼很簡(jiǎn)單,少一個(gè)你總該有印象”,
“剩下的不用我教你了吧“。
”明白了“,孫偉,
”這太簡(jiǎn)單了,老板威武”,完,孫偉開始念念有詞的練習(xí)起來,看來不久,夜場(chǎng)王子又會(huì)多出一項(xiàng)撩妹技能了。
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