第069章 简并态材料

　　帝国首都星皇宫后花园，李复悠闲的喝着茶水，看着书本，脑海中思考着曲速引擎最核心、最难的一点——材料。

　　材料科学作为最基础的学科，一直以来都是决定了整个国家、文明科技水平的重要东西，也是这些年来帝国一直大力发展的基础学科之一。

　　不过想要制造出能够满足曲速引擎所需要的材料可不是一件容易的事情，因为曲速引擎强大的性能，理论上来说只有简并态级别的材料才能够满足曲速引擎，但简并态材料可不同于一般的材料。

　　简并态材料是一种从原子角度打造的材料，理论上来说还有中子角度打造的材料、夸克级别的材料，可能说到原子大家可能还不是很能够理解这种材料的强大，如果说道中子星、黑洞，大家就可能知道这种材料的强大之处了。

　　随着微观科学技术的发展，使得人们有可能在原子尺度上人工合成材料，例如，原子团簇、团簇材料、线性链、多层异质结构、超薄膜等，这些材料的特征是维数低，对称性减小，几何特征显著。

　　但也仅仅是有可能，真是实际操作起来的时候，很难真正意义上的说从原子的角度去打造自己所需要的材料，原子的单位实在是太小了，现在的科学技术顶多就只能做到纳米级别，而原子比纳米还要小的多。

　　首先我们要先了解下他们的大小，纳米是长度单位的一种，1纳米是1米的十亿分之一，记作nm。1纳米等于10个氢原子一个挨着一个排成一列的长度，因为每一种原子的直径大小都是不一样的，所以1纳米可能等于几十个其他元素原子的排列的长度。

　　20纳米差不多相当于1根头发丝的三千分之一！

　　而我们通常所说的纳米技术，是指在纳米尺度（100纳米到0.1纳米）的范围内研究物质所具有的特异现象和特异功能，通过直接操作和安排原子、分子来创造新物质材料的技术。

　　而纳米技术的出现首先得益于能够放大千万倍的扫描隧道显微镜（STM）的发明，扫描隧道显微镜的发明使得科学家们能够在纳米角度去观察这微观的世界。

　　从20世纪90年代初起，纳米科技就得到了迅猛的发展，像纳米电子学，纳米材料学，纳米机械学，纳米生物学等等新学科不断涌现，纳米科技是科学家们语言的未来改变人类历史的9大科学之一。

　　而事实上，当今的科学家虽然能够通过STM技术去观察原子层面的信息，并且对原子排列结构进行一定的影响。

　　比如1990年的4月，美国IBM的两位科学家在用STM观测金属镍表面的氙原子时，由探针和氙原子的运动受到启示，尝试用STM针尖移动吸附在金属镍上面的氙原子，将35个氙原子在镍的表面排列出5原子高度的“IBM”的结构！

　　而华夏科学院的科学家们也利用纳米技术，在石墨的表面通过搬迁碳原子的绘制出世界上最小的华夏地图，只有不到10纳米的大小。

　　而此后科学家们对于移动各种原子摆出各种图案乐此不彼，硅原子、硫原子、铁原子，一氧化碳分子、铁基分子……

　　从这里我们就可以知道，科学家们目前能够实现的就是稍微的移动一些原子，在物体的表面摆出各种图案，并不能真正意义的上对原子结构进行立体的打造和构建，同时更没办法大规模的、快速的去在原子角度打造新材料。

　　但是即便是这样，只能很简单的移动一些原子，在表面进行一些原子排列的构造，科学家们也制造出了如今各种纷繁复杂的纳米材料，在铜的表面对铜原子的结构进行人为的排列，也能让铜的强度增加5倍。

　　我们都知道金刚石也就是钻石和石墨、焦炭，他们构成的原子其实都是一样的，那就是碳原子，但是这些材料的性质却相差的天差地远，单单就硬度而言，金刚石是自然界最硬的材料，而石墨和焦炭的硬度就非常低了。

　　而造成这种差异的原因就是碳原子的结构，金刚石的原子结构每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键，构成正四面体。由于金刚石中的C-C键很强，所以金刚石硬度大，熔点极高；又因为所有的价电子都被限制在共价键区域，没有自由电子，所以金刚石不导电。

　　在石墨结构中，同层的碳原子以sp2杂化形成共价键，每一个碳原子以三个共价键与另外三个原子相连。六个碳原子在同一个平面上形成了正六连连形的环，伸展成片层结构。

　　这里C-C键的键长皆为142pm，这正好属于原子晶体的键长范围，因此对于同一层来说，它是原子晶体。在同一平面的碳原子还各剩下一个p轨道，它们相互重叠。电子比较自由，相当于金属中的自由电子，所以石墨能导热和导电，这正是金属晶体特征。

　　简单通俗易懂的来说就是金刚石的碳原子结构是立体的，所有的碳原子互相直接构成正四面体，是立体形式的结构。

　　石墨的结构是碳原子在同一平面上形成正6边形的环，形成片层的结构，也就是一层层的碳原子，但层与层之间的碳原子之间是没有连接的，这是平面式的结构。

　　一个立体正四面体结构，一个平面正六边形结构，造成了金刚石和石墨两者之间的材料性质天差地远，其价值也是云泥之别，金刚石的售价是按克拉来计算，石墨的价格是按吨来计算，价值相差何止亿万倍！

　　帝国想要研究出用于曲速引擎使用的材料，就是要从原子立体的角度去构建材料，化腐朽为神奇，比如将铁的原子角度也像金刚石一样，变成正四面体的立体结构，那么会得出什么样的材料？

　　“难啊！”

　　李复想到这里就忍不住皱起了眉毛，简并态材料并非一般的材料，要从非常小的微观角度去打造，传统的材料合成、锻造技术，无法就是高温、高压、低温、捶打、合成等等方法，可是这些方法，帝国的科学家们早就已经研究到了极致，根本就不可能打造出简并态材料。

　　“难道一定要用文明种子之中的方法？”

　　得到大汉科技帝国文明种子的李复自然是从文明种子之中知道很多种方法可以获得简并态材料，像大汉科技帝国这种超级文明，他们获得简并态材料、夸克材料的方法非常简单，开采中子星和黑洞。

　　以帝国现在的科技，光是想一想都觉得有些天方夜谭，中子星的质量、黑洞的强大，根本就不是现在的科技所能够征服的。

　　当然即便是超级文明也是一步步慢慢发展起来，大汉科技帝国早期的时候获得简并态材料的方法则是利用强大的磁场束缚能力来打造简并态材料。

　　“看来也只能用这个办法，也是目前帝国科技所能够采用的唯一方法，像什么空间压缩、空间折叠、空间坍缩等等这些方法，帝国现在根本就不可能。”

　　李复思索许久，现在都已经到了22世纪了，帝国百年科技计划也已经实行了20多年，可是帝国在研究曲速引擎方面却是没有什么实质性进展，当然厚积薄发、厚积薄发，在厚积的阶段自然是看不出什么的，只有出成果之后才会知道这些年来的努力是不会白付出的。

　　就像是成功一样，别人只会看到你的成功，却并不会看到成功背后你付出了多少的心血和汗水；就像是怀孕一样，别人只看到你肚子不断的变大，却不知道为了怀孕中过多少的子弹。

　　李复陷入沉思之中，却没有注意到陈彬、余亮、曹海涛、屠学理等人的到来，来人一个个脸上带着笑容，显然心情是相当的不错。

　　“复哥，在想什么呢？”

　　余亮咧着嘴，看着李复沉思的样子，笑着问道。

　　“我在想简并态材料的事情，现有的方法都很难从原子角度去塑造材料，看来我们要进行创新才行。”

　　李复笑了笑，示意大家随意坐下，不用太客气。

　　“学理，日本人走了？”

　　看到屠学理也过来，李复笑着问道。

　　“嗯，全部走了，他们原本还想拜见您，不过被我给挡下了，他们这一次过来是想要和我们帝国建交，还将王羲之的‘兰亭序’真迹都带过来了，不过被我给拒绝了，随便给他们挖了一个坑。”

　　“让他们不断的对外扩张，以北川星系现在的位置来看，估计要不然多久，他们很快就会到强大的外星文明，到时候就有好戏看了。”

　　屠学理恭敬地说道，在场的众人可都是帝国的元老，又是长辈，他即便是帝国的总理，也是要恭恭敬敬，特别是面对李复，更是如此。

　　不过说道自己给日本人挖坑的事情，他也是脸上露出了得意的笑容，似乎看到了未来日本人凄惨的下场。