第230章 麻花碳
科學島實驗室，蕭易的辦公室中。
看著電腦上面模擬出來的一種新的碳結構，蕭易摩挲著下巴，嘴角微微露出了笑意。
這種新的碳結構，主要是組成了一種三層形態的結構，碳原子整齊地分布在這三層上。
當然，這是不是最主要的，最主要的還是在這些碳原子之間所形成的化學鍵，相當的錯綜複雜，整體看上去，三層的碳原子，就仿佛形成了一個麻花辮一樣。
也正是因為這樣的結構，蕭易現在就簡單地將其命名為麻花碳。
嗯……或許也有點他的惡趣味在裡面吧。
假如這種材料最後真的造出來，並且成為了核聚變最重要的材料。
他也很想知道，到時候人們要如何理解這個名字。
不過，話說回來，雖然它看上去就像是個類麻花辮結構，但實際上，從整體的角度來看，就能夠發現其最終形成的晶格結構，非常的具有規律，並且呈面對稱性。
而這樣的晶格結構，則讓麻花碳，擁有了其他普通結構所沒有的特性：超高的晶格振動傳遞性。
在固體材料中，溫度在微觀領域主要就體現在晶格的振動上面。
固體材料中的原子會排列成有序的晶格結構，當溫度升高或者受到外部影響時，這些原子會開始振動，這些振動可以被量子化為聲子，而聲子就是熱和聲在固體中傳播的主要載體。
而晶格振動傳遞性越高，那麼其導熱性能也就越強。
在麻花碳這種全新的結構下，其熱導率甚至比當前世界上熱導率最強的材料金剛石，都還要高上數倍。
當然，金剛石就是鑽石，其也是碳，現在蕭易研究出來的這個全新的結構，也是由碳所組成，因此其所擁有的超高導熱性，也並不完全是巧合。
不過，僅僅只是高導熱性，還並不夠，就像是他在之前就已經明確過的一樣，想要成為第一壁材料，僅僅只是有導熱性還不夠。
在面對高能粒子衝擊的時候，又要如何才能夠抵擋的住呢？
這就是麻花碳結構的另外一個特性了。
要知道的是，碳的另外一個形態，石墨，本身就可以作為核反應堆中的中子減速劑，碳原子與快速中子碰撞，將中子的動能轉化為熱能，使中子速度減慢。
而在麻花碳的結構下，其因為本身的緻密性，以及那錯綜複雜的結構，當碳原子和高能中子相撞時，其吸收的動能就能夠迅速地向周圍其他的碳原子傳遞開來，直到最後，那些高能中子的能量，就會被均勻地分布在整個結構之中，之後，外圍的冷卻劑就會發揮作用，將這些熱能給全部吸收。
如此一來，高能中子再想要輕鬆地撞開整個第一壁材料，就變成了不可能。
「就像是雞蛋一樣。」
蕭易微微一笑。
「當用力去握雞蛋的時候，卻不能輕易地將其捏碎。」
「而主要原因就是，雞蛋殼將所受到的力，能夠均勻地分散到整個蛋殼上面。」
不過，雞蛋殼能夠承受捏的力，但是卻承受不了磕一下的力，因為磕雞蛋的時候，其受力點就變小了，最終受到的力也就不能均勻地傳遞到整個雞蛋殼的上面。
但是，麻花碳的結構，卻就可以做到將一個點上受到的力，完全傳遞到整個結構之中。
當然，即使是去捏雞蛋，如果捏的力氣超過了其能夠承受的極限，那麼最終雞蛋殼也還是會直接碎開。
不過，對於麻花碳來說，就不用擔心了。
反正氘氚聚變反應生成的中子能量是可以計算出來的，然後再計算出這些能量多久能夠被麻花碳全部吸收，以及多大體積的麻花碳能夠穩定地吸收這些高能中子的能量，如此一來，他們就可以製造出模塊化的麻花碳壁，從而穩定、長時間地抵抗住高能中子。
在這種情況下，唯一能夠破壞麻花碳結構的情形，就只有單一的碳原子在短時間內連續遭到多顆高能中子的衝擊，才會導致其因為無法迅速地將吸收的動能傳遞出去，從而導致中子被破壞。
不過，這種機率是相當小的，畢竟要知道的是，原子並不是一個球，其內部是相當空曠的，因此絕大多數情況下，中子都會直接穿過材料的表面層，撞在裡面的原子核上面，甚至還有一定機率中子會直接穿過整個第一壁材料。
也正因為如此，所以在托卡馬克裝置的外層，還會裝上一層中子屏蔽材料，就是為了吸收這些能夠穿過重重材料還能泄露出來的中子，從而避免對工作人員帶來輻射危險。
輻射容易讓人出現癌症，就是因為像中子這樣的亞原子粒子直接穿過人的細胞，然後直接破壞了細胞DNA內部的原子，使得DNA直接發生突變，之後細胞如果不能及時地被DNA損傷機制所修復，又不斷地進行分裂、增殖，於是癌變的風險便提升了。
當然，也正是因為中子的體積很小，而原子核的體積也同樣很小，因此當中子進入到第一壁材料內部的時候，是很難發生多個高能中子同時撞在單個原子的原子核上面的。
因此，根據蕭易的計算，只需要10厘米厚的麻花碳，就能夠在EAST這樣的托卡馬克裝置中堅持至少20年以上的時間。
當然，這主要也是受限於EAST的體積，體積越大的裝置，在固定的1.5億度和新格林沃爾德極限下，單位時間內能夠生成的高能中子也就越多，第一壁材料的壽命，主要就是受到高能中子生成速度決定的。
至於現在EAST的體積嘛……其實算是比較小的，畢竟這個東西只是一個用來進行技術驗證的實驗器材。
其主半徑只有1.7米，小半徑則只有0.4米。
而像是計劃建造的ITER的規模，主半徑就有6.2米，小半徑則為2米，其等離子體體積差不多是EAST的280倍。
包括ITER也僅僅只能說是一種用來進行技術驗證的實驗器材，所以如果真正實現了可控核聚變後，屆時要搭建的裝置，可就不是像這樣小打小鬧了。
總而言之，不管是在熱導率上，還是在抗輻照損傷的能力上，麻花碳都已經達到了如今蕭易所能夠設計出來的極限了。
除了這兩大性能之外，麻花碳在其他的第一壁材料所必須的性能上，也都相當的出色。
可以說的是，接下來很長一段時間內，不管再怎麼進行設計，都不可能突破這樣的結構。
再想要突破的話，恐怕就必須得有新的理論才行。
不過，這種理論，哪怕是蕭易現在也想不出來。
「好了，到現在，第一步也算是完成了。」
長出了一口氣，蕭易靠在了自己的辦公椅椅背上，喝了一口旁邊的茶水。
接下來的第2步，就是如何將這種材料給合成出來了。
而這，又將是無比困難的一步了。
放下了手中的茶杯，蕭易又無奈地搖搖頭，這種複雜的結構，得用什麼方法才能夠合成出來？
這也是材料研究的主要困難。
即使他有材料掌握的幫助，但也避免不了接下來的困難。
材料掌握最大的用處，大概還是在成本節省上面。
「好了，都已經研究到這裡了，現在如果臨時放棄了可不好。」
搖搖頭，隨後他不再多說，準備前往實驗室，進行實驗。
……
接下來，註定是一個漫長的過程。
蕭易將所有的時間和精力，都投入到了麻花碳合成方法的研究當中。
同時，因為這個材料的重要性，他也沒有讓任何人來幫自己，最多就是抽不開空的時候，讓人幫忙做一些簡單的實驗。
通過不斷改進現有的一些工藝，或者是一些創新的合成技術，儘管距離最終的麻花碳目標還差了很遠，但意外間，卻讓蕭易搞出了不少的副產品。
雖然，其中絕大多數的副產品都沒有什麼用，但卻還是有那麼幾種材料，讓蕭易也感到相當的意外。
就仿佛抽獎的時候歪了的感覺。
雖然不是他想要的東西，但也稱得上是SSR。
比如說，一種無定形碳材料。
無定形碳是一種游離的活性炭，本身沒有晶體結構，其在結構上和碳黑有些類似，但是在一些微觀的細節上，則有些不同。
不過，最重要的是，其繼承了碳黑的一種重要特性，吸波能力！
這種材料有著良好的導電性，所以當電磁波照射到其表面時，塗層間形成的導電網絡會產生感應電流，電流在傳導過程中由於電阻產生熱量，從而實現對電磁能量的耗散，從而實現對電磁波的吸收。
除此之外，其本身顆粒細小，比表面積大，在複合材料中與基體之間存在大量界面，由於界面極化產生的弛豫效應，對於電磁波也有著十分優秀的吸收能力。
除此之外，它也還有很多優秀的性能，都讓其能夠成為一種十分優秀的吸波材料。
當然，完全碾壓其他的吸波材料是不可能的，畢竟電磁波是有不同類別的，吸波強度和頻帶寬度等等，針對這些不同的類別，不同的材料也有其勝任的地方。
不過，這種新的吸波材料，本身並不是塗層，但是其可以作為導電添加劑，和其他的吸波塗層進行配合，從而提升整體吸波性能，因此，從某種程度上來說，它也能夠稱得上綜合比較來看，最出色的一種吸波材料了。
這種材料對於蕭易的研究沒有半分用處，不過，對於研究戰鬥機的那些人來說，卻是一個寶貝。
於是蕭易索性就將實驗報告弄了出來，讓王立找一下軍中的高層，將這份實驗報告交給軍方負責研究吸波材料的研究人員。
至於這種材料叫什麼嘛……由於它是蕭易在研究麻花碳的過程中搞出來的第一種有實際用途的材料，於是就直接被他簡單命名為MHT-1了。
而除了MHT-1之外，自然也還有MHT-2。
MHT-2是一種碳纖維材料，擁有著高比強度和高比模量，並且其在一定程度上具有麻花碳的性能，在能量的吸收能力上非常的強。
這就讓其很適合作為戰車的裝甲材料，其在面對各種常規武器的攻擊，比如穿甲彈、破甲彈、高爆彈等，都有著十分優秀的抵抗效果。
當蕭易把這玩意兒給搞出來的時候，人都整無語了。
雖然知道研究的過程中會搞出一些副產品出來，但結果頭兩個能用的副產品，結果都是能夠用在軍事上面的？
行吧，對此蕭易也不好說啥，最後還是再次讓王立把實驗報告交給了軍中的人，問問相關的研究人員對這個東西感興趣不。
不過，當MHT-3出來的時候，蕭易總算感慨，終於有一個非軍用的技術了。
MHT-3是蕭易通過各種方法合成出來的，在結構上最和麻花碳相近的材料，其擁有三層結構，不過在複雜程度上並不如麻花碳，但是這樣的結構，卻賦予了其超高的載流子遷移率。
它的電子遷移率可以達到180000cm/V·s，只比石墨烯差上一點，非常有利於電信號傳輸和處理。
此外，它的表面又有著各種懸掛鍵和官能團，使得其化學性質良好。
再加上其他各種優秀的性能，讓這種材料，完全有著成為碳基材料的潛力。
當前，矽基晶片的發展停滯，在製程方面逐漸逼近理論極限，尋找其他的出路，已然成為了晶片領域的另外一個重點。
而MHT-3，無疑就讓碳基晶片的實現成為了希望。
不過，蕭易對於晶片沒有太多的研究，因此暫時也沒有研究這玩意兒的興趣，就算真的搞出些什麼東西來，距離真正實現碳基晶片的產業化也還太過於遙遠，所以還是等到之後問問其他這個領域的專家有沒有興趣，再做打算。
總之，到目前為止，蕭易就搞出了這三種有價值的副產物出來，前兩個是可以直接用的，而第三個則是擁有非常廣泛的前景價值。
就這樣，隨著時間的過去，當時間一直來到了六月份的時候，科學島實驗室內，就來了好幾位不速之客。
「蕭教授，你好你好，久仰大名了。」
辦公室中，站著一伙人，而其中為首的一位老研究員走上前，和蕭易握了握手說道。
「我們是603所的，我是陳衛東，目前擔任研究所武器與隱身設計組的組長。」
「我們收到了你發過來的一份實驗報告，報告裡面說，伱開發出了一種頻率範圍在1-20GHz，最大反射損耗-55dB，吸波帶寬11.6GHz的吸波材料，是嗎？」
這位老研究員倒是乾脆，直接就表明了來意。
他目光炯炯地看著蕭易，看上去十分期待蕭易的回答。
蕭易眉頭一挑，果然是為了MHT-1來的。
不過，正當他要開口的時候，辦公室的門又被敲響。
王豪走了進來：「蕭教授，陸軍研究院的人也來了。」
然後就見到王豪的身後站了幾個穿著軍裝的人，朝裡面看著。
蕭易：「呃……那就一起進來吧。」
顯然，這新來的幾位，就是為了MHT-2了。
他不由感慨，這兩伙人可真是迅速啊，那兩份實驗報告也才發過去沒多久，這麼快就直接找上門來了。
(本章完)