深夜,江北大学,先进材料研究所,801会议室。
巨大的电子白板上,依旧亮着光,但上面,却画满了红色的、代表着“此路不通”的叉。
气氛,压抑到了极点。
“方案A,优化热等静压工艺。”高翔的声音,带着一丝不易察觉的疲惫,他指着白板上一片发散的、无法收敛的数据云,“我们的‘数字孪生’系统,在联合了国家超算中心,进行了超过五百万亿次的模拟后,得出的结论是:在五十公斤这个尺度上,由于热质量和应力传递的非线性效应,样品芯部的宏观偏析和微孔洞,是无法避免的物理现象。简单来说,这条路,在现有的技术框架下,是死路。”
“方案b,模块化焊接。”韩立阳接着汇报,他的声音有些低沉,“我们尝试了用多个小尺寸样块,进行拼接。但是,高师兄的模拟和我们的小样实验都证明,当焊接的总截面超过一定尺寸后,线性摩擦焊产生的巨大热量,无法被有效导出,焊缝中心区域,不可避免地会发生二次晶化。这条路,也堵死了。”
会议桌旁,团队的所有核心成员,都沉默不语。
从京州立下军令状,到锦城、锡市的势如破竹,他们一路高歌猛进,仿佛战无不胜。
但今天,在这道五十公斤级的、冰冷的物理极限面前,他们所有的激情和自信,似乎都被撞得粉碎。
这不是钱的问题,也不是效率的问题。
这是一个纯粹的、横亘在他们面前的、巨大的技术鸿沟。
他们,遇到瓶颈了。
陈默教授,静静地听着汇报,他没有说话,只是端起桌上那杯早已凉透的茶,喝了一口。这才是科研的常态。真正的突破,从来都不是一帆风顺的,它诞生于无数次失败后的、那一次看似偶然,实则必然的灵光一现。
他将目光,投向了那个从会议开始,就一直没有说话的人。
林浩。
他没有看任何人,也没有看白板。他只是低着头,死死地盯着自己面前的笔记本。
笔记本上,没有写任何字。
他画的,是两个东西。
左边,是他们在波士顿报告会上,那张震撼了全世界的、关于“声子聚焦”的理论模型图。图中,无数道金色的能量流,精准地,汇聚到裂纹的尖端。
右边,则是他当初在地下室里,“魔改”那台甩带机时,画下的那张核心控制逻辑图。图中,传感器(眼睛)和算法(大脑),构成了一个闭环,主动地、预判式地,去控制温度场。
一个,是理论的终点——能量的精准汇聚。
一个,是实践的起点——对物理场的主动控制。
这两个看似毫不相关的画面,在他的脑海中,反复地、高速地,碰撞、交织、重叠……
一个颠覆性的问题,在他心中,缓缓浮现:
我们所有的努力,无论是热压,还是焊接,其本质,都是在创造一个“宏观”的、均匀的能量场(温度场、压力场),然后,被动地,等待材料在其中,发生我们想要的组织演变。
这个思路,在小尺寸下,是可行的。
但在大尺寸下,绝对的“均匀”,根本不存在。这,就是物理极限。
那么……
我们为什么,一定要创造一个“均匀”的场?
我们为什么不能,反过来?
我们能不能,不要那个“场”了?
我们能不能,直接,在微观尺度上,去创造我们想要的……“组织”本身?
林浩的呼吸,在这一刻,变得有些急促。
他猛地,从座位上站了起来,冲到白板前,拿起笔,擦掉了上面所有被打上红叉的、失败的方案。
所有人的目光,都被他的举动,吸引了过去。
“我们都错了。”林浩的声音,因为激动,而微微有些沙哑,“我们所有的思路,无论是热压还是焊接,都建立在一个旧的框架里——‘先加热整体,再冷却整体’。这条路,是死路。”
“我们,必须换一个角度思考!”
“我们,不再进行任何‘整体’的加热和加压。我们回到增材制造,也就是3d打印的思路上来。”
“3d打印?”周毅教授下意识地反驳道,“林博士,这条路,我们早就讨论过了。传统的激光或电子束3d打印,冷却速度太慢,能量输入又太弥散,打印出来的,只会是一堆粗大的晶粒,根本不可能是非晶。”
“不,我说的,不是用激光,也不是用电子束。”林浩摇了摇头,他拿起笔,在洁白的板面上,画下了一个全新的、谁也看不懂的草图。
“我想象的,是一个全新的打印平台。在这个平台的底部和四周,密布着数千个,甚至数万个,微型的、相控的……超高频声学换能器。”
“当我们,在平台上,铺好一层厚度只有几十微米的Lm-x合金粉末后。我们不使用任何外部热源去加热它。”
“我们,通过我们的AI大脑,去精确地,控制这数万个声学换能器的相位和振幅。让它们发出的高频声波能量,像我们模拟‘声子聚焦’那样,在三维空间中,进行精准的、相干叠加的……干涉。”
“最终,将所有的能量,都聚焦在,粉末床中的……一个微米级的点上!”
“在这个点上,”他的声音,开始带上了一丝难以抑制的激情,“能量的密度,会高到,足以在皮秒级的时间内,将周围的几颗金属粉末,瞬间熔化,并实现完全的冶金结合!”
“而仅仅在一微米之外,温度,却几乎还是室温!”
“我们,不再需要‘冷却’了。因为除了那个被我们‘创造’出来的能量焦点,其他所有的地方,根本,就没有被加热!”
会议室里,一片死寂。
所有人都被林浩描绘的这幅,充满了科幻色彩的、匪夷所思的画面,彻底惊呆了。
这不是震惊,而是一种,自己的知识体系,被一种另外的思想,强行击穿后,所带来的、短暂的失语。
最先反应过来的,是高翔。
他快步走到白板前,死死地盯着林浩画出的那张草图,他的大脑,在以超频的速度,飞速运转。
“用相控阵声波……在三维空间内,构造一个可移动的、瞬态的能量焦点……”他喃喃自语,眼神,越来越亮,“这……这在理论上,是可行的!就像相控阵雷达,可以控制电磁波的波束方向一样!我们,也可以控制声波的能量焦点!”
秦峰,也紧接着补充道:“如果,真的能实现微米级的能量聚焦。那么,这个焦点周围的温度梯度,将会达到一个天文数字!冷却速率,甚至,会比甩带法,还要高出好几个数量级!形成非晶,不仅是可能的,甚至是……必然的!”
徐涛,则从另一个角度,看到了这个构想的、更可怕的潜力。
“我靠!浩子!”他激动得,一拍大腿,“我明白了!这……这已经不是3d打印了!你这是在‘打印万物’啊!”
“我们不再是用激光去‘雕刻’一个已有的材料。我们是,在冰冷的粉末床中,用聚焦的能量场,像上帝一样,逐点、逐层地,去‘创造’我们想要的组织结构!我们甚至,可以在同一个零件的不同位置,去‘打印’出不同的微观组织!比如,在零件的表面,打印出耐磨的晶体层,而在芯部,打印出高韧性的非晶层!”
这个推论一出,连陈默教授的眼中,都闪过了一丝真正的、巨大的震撼!
这个构想,它所解决的,已经不仅仅是“大尺寸非晶制备”这一个难题了。
它解决的,是困扰了材料科学界上百年的、那个关于“组织结构与性能”的、终极的矛盾!
它,将赋予人类,一种前所未有的、在原子尺度上,去“设计”和“制造”材料的……创世般的能力!
“但是,”一直沉默的苏晓月,提出了一个最现实的问题,“林浩,这个构想,很伟大。但是,要实现它,我们需要的东西——微米级的相控阵-学换能器阵列,以及能够驱动它的、皮秒级响应的控制系统……这些东西我们能找到吗?”
这个问题,像一盆冷水,让刚刚还热血沸腾的众人,稍稍冷静了下来。
是啊,构想再伟大,如果硬件跟不上,那也只是空中楼阁。
会议室里,刚刚才燃起的希望之火,似乎,又摇曳了起来。
就在这时,一直没有说话的陈默教授,缓缓地,站起了身。
他没有直接回答,而是走到了自己的座位旁,拿起了那个,一直放在手边的、内部加密的红色电话。
他看了一眼会议室墙上,那个代表着最高保密等级的红色信号灯,确认已经开启后,才拨通了一个号码。
电话,只响了一声,就被接通了。
“喂,首长,是我,陈默。”陈默的声音,沉稳而有力,“是的,我们这边,刚刚有了一个全新的、颠覆性的想法……”
他没有避讳在场的学生们,而是用最简洁、最精准的语言,将林浩刚才那个“打印万物”的疯狂构想,完整地,复述了一遍。
电话那头,陷入了长达半分钟的沉默。
会议室里的所有年轻人,都屏住了呼吸,紧张地,听着电话里的动静。他们不知道,这个在他们听来都如同天方夜谭的想法,将会得到一个什么样的回复。
许久,电话那头,才传来那位将军,同样沉稳,却又带着一丝压抑不住的激动和震撼的声音。
“……陈默,你确定,你们,有把握实现这个构想?”
陈默看了一眼身旁,那个眼神坚定的、自己最得意的弟子。
他缓缓地,吐出了两个字。
“确定。”
“好!”电话那头的将军,当机立断,“你们需要的所有支持,我来解决!给我十分钟!”
电话,挂断了。
会议室里,落针可闻。
所有人都看着陈默,等待着那决定命运的、最后的判决。
时间,一分一秒地,过去。
这十分钟,对于林浩他们来说,仿佛一个世纪那么漫长。
“叮——”
陈默面前那台连接着内部网络的、加密电脑上,传来了一声清脆的、邮件抵达的提示音。
陈默,缓缓地,走回自己的座位,他没有打开邮件,而是先将电脑的屏幕,投影到了会议室的主屏幕上。
然后,他才当着所有人的面,点开了那封,由国防科-工局“领航者”专项办公室,直接发来的、标记为“特级加急”的……授权文件。
文件的标题,是:《关于同意启动“能量场约束选区粉末增材制造技术”预研项目的批复》。
而在文件的附件里,是一份,让所有人都倒吸一口冷气的……《国家级可协调技术与资源清单(领航者专项-特批)》。
陈默缓缓地,滚动着鼠标。
那清单上,罗列着一个个,代表着这个国家,在各个领域,最顶尖、最核心、最前沿的、尚未对外公开的“压箱底”技术!
最终,陈默的鼠标,停在了清单的中间部分。
他用红色的高亮框,缓缓地,圈出了其中的两行。
第一行,是来自国内某顶尖声学物理研究所的、一项保密级别为“绝密”的、名为“高能聚焦超声波换能器相控阵技术”的……军工预研成果。其备注上,清晰地写着:能量焦点精度 < 5微米。
第二行,则是来自国内某超快激光国家重点实验室的、一套用于国家下一代“神光”装置的、名为“飞秒\/皮秒级多通道激光脉冲同步控制系统”……其备注,同样简单而又暴力:同步控制精度 < 10皮秒。
陈默,缓缓地,放下了鼠标。
他转过身,看着眼前这群,已经彻底被这份清单,所展现出的、国家深不可测的科技底蕴,惊得,说不出话来的年轻人。
他的脸上,露出了一个,充满了自信和强大底气的笑容。
“硬件,”他缓缓说道,“国家,已经替我们,准备好了。”