分享这本书
第110章 一百万倍
会议结束后，三人各自散去。
陆景一头扎进实验室亲自搭起了反应设备，陈知意在超净间里调试镀膜设备的工艺参数，罗向东则是排未来三周的工作时间表。
整栋Z—7实验楼，又一次进入了高速运转的状态。
随着时间一天天过去，陆景的分子合成比预想的要艰难，设计的七步反应路线中，第三步的UIImann偶联反应产率一直上不去。
第一锅只有11%的收率，纯化之后拿到的东西还不够做一个微腔样品的。
他在反应条件的优化上反复尝试，溶剂从DMF换到NMP再换到DMSO，催化剂从碘化亚铜换到溴化亚铜，再换到醋酸，温度从110度调到130度，再调回120度。
林川提供了量子电池技术的数据，虽说堪比开卷考试，但工程复刻也没那么容易。
而且林川自己没怎么在项目组的一线亲自推进，事情是交给手底下的人在推进。
陆景他们很出色，都是顶尖人才，不过跟林川相比起来还是有不小差距的。
作为深蓝科技的掌门人，林川又不可能一直待在一个项目组。
尤其是以后超维图书馆里的科技逐步解锁，要是个个项目都得他亲自参与，十个林川都不够用的。
交给手底下的人去推进，林川自己在把控大方向即可，能过就行，慢一点也问题不大。
要是底下的人实在是碰到难题过不了，林川才会亲自去解决。
陆景折腾了九天，偶联这一步的收率终于稳定在了61%，达到了可以接受的水平。
拿到足量的产物之后，他马不停蹄地推进后面四步反应，最终在本月中旬拿到了第一批成品。
总共3.7克，一种深紫色的晶体粉末。
在紫外灯下发出明亮的橙红色萤光，陆景给它起了一个代号：QB—101。
与此同时，陈知意的微腔工艺也取得了突破。
她放弃了之前分布式布拉格反射镜的方案，转而采用一种混合结构。
底部反射镜依然用介质多层膜，确保足够高的反射率。
顶部反射镜，则改为超薄银膜加氧化铝保护层。
银膜的厚度只有30纳米，在这个厚度下金属层具备一定的透光性，泵浦激光可以从顶
部透过银膜进入微腔内部，同时银膜对腔内光子的反射率依然能够维持在设计所需的水准之上。
这个方案最大的难点在于银膜太薄，容易氧化。
陈知意采用了一套在线封装的工艺，在镀银之后立刻在同一个真空腔室内沉积一层5
纳米厚的氧化铝保护层，不给银膜任何接触空气的机会。
到了6月21日，陆景的新分子和陈知意的新微腔在实验台上汇合。
上午，项目组实验室内。
罗向东站在光学平台旁边，他看着陈知意小心翼翼地把注入了QB—101分子的微腔样品固定在样品架上。
陆景站在激光器的控制面板前。
功率电子工程师张淼和赵一鸣也到场了，他们把带来的自制放电回路板连接在微腔样品两侧的电极上，示波器的探头已经夹好，屏幕上显示着一条水平的基线。
“样品就位。”
“激光器预热完成，脉冲能量设置在1.2毫焦。”
“放电回路检查完毕，负载接100欧姆电阻。”
末了，罗向东果断下令：“第一次充放电闭环测试，开始。”
只见陆景按下了触发按钮。
飞秒激光脉冲以千万亿分之一秒的速度，击中了微腔样品的表面。
透过顶部的超薄银膜，光子在有机分子阵列中激起了量子相干态。
与此同时，微腔内部的光场被重新分布，分子之间的量子纠缠态在光学微腔的调制下形成了一种新的集体模式。
这种模式是陆景在设计新分子时从数据中推导出来的，它能够把激发态能量锁定在一个更稳定的量子相位中，从而大幅延缓退相干的速度。
在示波器上，一条垂直的尖峰信号一闪而过。
然后，在所有人的注视下，基线短暂地跳动了一下。
“有信号！”
张淼喊了一声，手指指向屏幕。
罗向东顿时凑近了去看，尖峰信号过后，基线上出现了一个极其短暂的电压脉冲。
持续时间大概只有10纳秒的样子，峰值电压不到0.3伏。
这个脉冲微弱得几乎像是仪器的噪声，但放大之后可以清晰地看到它的波形。
是一个快速的上升沿，跟着一个指数衰减的尾巴。
这说明微腔中的量子相干态在退相干之前，成功地向外部负载释放了一小部分能量。
电流真的被提取出来了。
罗向东沉声说：“再来一次。”
紧接着，陆景重新触发了激光器。
同样的尖峰，同样的脉冲，这一次，示波器上的波形和第一次完全一致。
重复性确认了。
“十纳秒。”罗向东说道：“储能时间是充电时间的————”
“一百万倍。”陆景替他把话说完，紧接着说：“充电时间是100飞秒，储能时间是10纳秒，两者相差6个数量级。”
之前项目团队做原理验证的时候，这个比值是小于1的。
紧接着，实验室里传来了欢呼，在场的人振奋不已。
每个人心里都清楚，刚才那10纳秒，意味着人类第一次完成了一个真正意义上的量子电池充放电闭环。
从飞秒激光脉冲击中样品，到量子相干态的形成，再到能量以电流的形式输出到外部负载。
整个循环，第一次被打通了。
末了，罗向东率先淡定了下来，他环视了一圈在场的人，说道：“只是10纳秒当然不够用，远远不够。”
兴奋不减的陆景顿时道：“但这证明了我们的方向是对的，新的分子和新的微腔结构确实有效。”
罗向东点点头：“不错，接下来要做的事情很明确，继续优化分子设计，提高量子相干态的寿命。10纳秒到10秒，还有9个数量级的差距，如果每三周提升一个数量级，我们还需要————”
“别算了，没有那么慢。”陆景打断了他，“给我三天时间分析今天的数据，然后把下一轮分子的设计方案拿出来。”
接下来的日子里，量子储能项目组进入了一个高度压缩的叠代周期。
陆景在对首轮测试数据的深入分析中，发现了一个极为关键的线索。
QB—101分子的激发态寿命在室温下虽然有了数量级级别的提升，但依然存在一个主要的退相干通道。
分子骨架中柔性亚甲基链段的低频振动，会周期性地扰动激子耦合强度，直接导致量子相于态出现不可逆的退相位。
这个损耗机制在光谱数据中表现为一组特定频率的振动态指纹，陆景对比计算光谱和实验光谱，最终锁定了亚甲基的摇摆振动模式。
他的解决方案是跟林川交流过后，林川提出来的。
方案颇为大胆，用刚性的苯撑单元替换掉分子外围的全部四个柔性亚甲基链段，再在苯环的对位引入叔丁基作为空间位阻基团。
这个改动的本质，是通过增强分子骨架的刚性来冻结低频振动模式。
同时，利用大位阻基团把相邻分子之间的间距严格锁定在量子相干态的最佳耦合距离上。
新分子的代号定为QB—102。
陆景在三天之内完成了分子结构的修改和合成路线的重新规划，这一次的反应步骤从七步缩减到了五步。
因为更刚性的骨架反而简化了某些中间体的保护策略。
他用了一周时间做出了第一批6.8克样品，比上一轮效率提高了将近一倍。
同时，罗向东也对实验方案做了进一步的优化。
他注意到单脉冲泵浦的能量利用率太低了，大部分光子能量实际上并没有被转化为量子相干态的储存能，而是在泵浦过程中直接以热辐射的形式耗散掉了。
整体能量转化效率只有1%出头，这不仅制约了电池的能量效率，也使得储能时间的测量精度受到了信噪比的拖累。
他查阅了林川给的技术数据中关于“相干泵浦”的描述，结合陆景对分子能级结构的计算结果，设计了一套双脉冲泵浦序列。
第一个脉冲负责将分子从基态激发到第一激发态，第二个脉冲经过精确的时间延迟和相位调制后，驱动分子系统进入目标量子相干态。
这需要飞秒激光系统具备极高的时间精度，陆景为此专门升级了泵浦—探测延迟线的控制软件，把脉冲时间抖动控制在了5飞秒以内。
进入7月份，第二轮充放电测试展开。
换上QB—102分子和双脉冲泵浦方案后，储能时间从10纳秒直接跃升到了3秒。
这是足足9个数量级的飞跃。
实验室里，看到这个结果的张淼第一个叫出了声，忍不住用拳头砸了一下光学平台。
陈知意狠狠瞪了一眼：“光学平台不能砸，任何微小的振动都可能影响光路。”
张淼挠头：“额，抱歉抱歉，有点太激动了。”
三秒。
这个数字意味着量子电池的储能时间，已经超越了充电时间13个数量级。
虽然距离林川预想的30分钟的储能时间目标还有遥远的距离，但物理原理层面的障碍已经被彻底打穿了，这是意义非凡的一步。
剩下的工作，就是用工程手段把这个数字继续推高。
7月16日，深蓝科技新总部。
沈雨欣手里抱着一叠文件，来到林川的办公室门口，然后敲了几下。
“进来。”
此刻的林川正坐在办公椅上，手里拿着一份量子储能项目组刚提交上来的新一轮测试计划。
“师哥，欧洲绿源环境保护集团等几家环保企业的人又来了，还有美国的。”沈雨欣把最上面的一份文件放到了办公桌上。
她补充说道：“这次带了正式的商务函。”
林川拿起商务函扫了一眼，嘴角浮起一丝意料之中的笑意。
绿源环境集团等几个名字颇为熟悉，因为在两年前左右，欧洲人就来谈过，但双方不欢而散，谈崩了。
自从一年半之前，也就是2013年1月1日起，中国正式实施洋垃圾禁令，全面禁止进口包括生活源废塑料、未分类废纸和废纺织品在内的24类固体废物。
此禁令至今，已经正式落地有一年半了，欧美发达国家的垃圾处理体系不得不调整。
就在2013年之前，欧美那边产生的废塑料大部分都被运往中国。
他们自己在本土的处理成本动辄四五百美元/吨，部分地区甚至达到了1000美元的成本。
但把垃圾打包出口到第三世界，每吨不超过80美元，还包含了运费。
那不用想，肯定是把垃圾转运到第三世界发展中国家和地区，而中国承担了最多的洋垃圾进口。
欧美人把他们产生的垃圾打包装船，漂洋过海运往中国，然后就再也不用操心了对于他们来说，这是一种极其廉价的垃圾处理方式。
然后说自己多么环保，还反过来指责你不环保。
但随着洋垃圾禁令的落地，彻底终结了这个模式。
禁令实施不久之后，欧美国家产生的废塑料开始迅速积压。
在过去的2013年，这一年的时间里，欧美国家首先是把垃圾出口目的地转移到东南亚、南亚，包括土尔其也在收垃圾。
东南亚这边的越南、马来西亚、泰国和印度尼西亚等国家，接收了大量原本运往中国的废塑料垃圾。
孟加拉国和印度也分到了一部分份额。
但这条路很快就被堵死了。
因为这些国家本身的工业处理能力就有限，再加上环保压力日增，还没有撑一年就受不了了。
越南率先在2013年8月份出台限制措施，马来西亚紧随其后，泰国也开始收紧审批，窗口一个接一个地关闭。
这个时候，爱讲环保的欧美人不得不加大垃圾焚烧比例，除此之外还有最简单粗暴的填埋方式。
垃圾焚烧这玩意，欧美人虽然有相对较成熟的技术。
但是不环保，焚烧垃圾排放有毒气体，新建烧厂的周期动辄五到八年，这效率搁在欧美那边都算是超快了。
问题是，资本也在核算其中的风险。
中国那边的深蓝科技旗下“噬塑菌群”解决方案摆在那的，然后前些年传出的所谓“大阪堺菌”也能吃塑料。
那些企业就不得不算一笔帐，万一扩建了焚烧厂，刚刚建好，别人掉头去跟深蓝科技合作，或者万一“大阪堺菌”真成了呢，那自己建焚烧厂的操作不就成小丑了？
潜在风险实在太大，所以很多当地企业不愿意冒险去新建烧厂。
直接填埋，几百年都无法降解。
而且不论是焚烧、填埋，环评和公众反对都是巨大的阻力，欧美的那些环保组织都在反对，直接吃了一波回旋镖。
结果便是垃圾越来越多，已经多处理不过来了，要么就得支付高昂的处理成本。
黑科技：从单兵隐形装备开始
加载中…