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第21章 萨米尔的零点能引擎试制

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材料实验室的真空操作舱内,那片量子点薄膜在强磁场中悬浮,像一片被无形手指捏住的银色羽毛。薄膜只有三微米厚,面积不过手掌大小,但表面那精心排列的纳米结构却在萨米尔的显微镜下呈现出一个完整的宇宙图景——每平方厘米十的十四次方个量子点,每个量子点都是一个半导体纳米晶体,电子在其间的跃迁将决定人类是否能够从真空本身汲取能量。

“第七次尝试,薄膜的自激振荡还是无法维持。”助手的声音从通讯器传来,疲惫中透着沮丧,“我们按照林海博士修正过的维度参数重新配置了阵列,但量子点之间的隧穿耦合在第十三次振荡周期后就会出现退相干。就像……就像钟摆的绳子会自己变长,摆着摆着就停下来了。”

萨米尔没有回应。他盯着实时数据流,脑海中快速复盘整个设计:零点能引擎的原理基于卡西米尔效应——当两个不带电的导体板在真空中靠得非常近时,由于量子真空涨落受到限制,板外虚粒子对的压力大于板间,会产生一个微小的吸引力。理论上,如果能制造出在纳米尺度上周期性变化的“动态卡西米尔腔”,就可以从真空中提取能量。

但理论到实践的鸿沟,比月球正面到背面的距离还要遥远。

“问题可能不在维度参数。”萨米尔终于开口,声音因为连续工作而沙哑,“而在材料本身的量子记忆效应。看这里——”他调出一段高频振荡数据,“薄膜在每次振荡后,都会留下微弱的残余应力,这种应力会改变量子点的能级结构。经过十三次振荡累积,能级偏移就大到足以破坏隧穿耦合。”

助手沉默了几秒:“所以我们需要一种没有记忆效应的材料?但所有固体材料在受力后都会产生晶格变形……”

“那就不要用固体。”萨米尔的眼睛突然亮了起来,“用液态金属。汞镓铟合金在室温下是液体,但可以通过磁场塑形。如果我们在液态金属微滴表面用自组装单分子层修饰出量子点阵列,那么每次振荡后,液体流动就会消除残余应力——就像水面恢复平静,不会记住石子的形状。”

这个想法太大胆了。液态金属的量子点自组装技术只存在于理论论文中,从未有人实现过。而且即使实现,如何让液态金属薄膜在真空中保持稳定?如何控制微滴的振荡相位?如何在液体流动中维持量子点阵列的排列精度?

但倒计时不等人——十九天十一小时零七分,这是他们拥有的全部时间。林海的计算显示,零点能引擎如果成功,可以为维度跳跃装置提供百分之三十的额外能量,将跳跃成功率从百分之六十七提升到百分之八十二。而如果失败,跳跃装置可能因为能量不足而在中途崩溃,十二座方舟将永远困在维度夹缝中。

“启动‘凤凰’协议。”萨米尔说,这是他给这个备用方案起的名字,“调用实验室全部的分子束外延设备,改为液态金属沉积模式。我需要你们在三小时内制备出第一批汞镓铟合金薄膜,厚度控制在五十纳米,表面张力要精确到千分之一牛每米。”

“三小时?萨米尔博士,光是设备切换就需要……”

“那就同时进行。”萨米尔已经走向控制台,“一组人切换设备,另一组人准备自组装单分子层的原料,第三组人搭建磁场塑形装置。所有人在主实验室集合,我要亲自演示设计要点。”

命令下达。实验室像被投入石子的池塘,涟漪迅速扩散。三十七名研究人员从各自的岗位赶来,围在中央工作台周围。萨米尔站在全息投影前,手指在空中勾勒出液态金属薄膜的动力学模型。

“传统观念认为,量子点阵列必须固定在刚性基底上。”他的声音在实验室里回荡,“但刚性意味着记忆,记忆意味着累积误差。我们要打破这个观念——让量子点阵列‘漂浮’在液态金属表面,像浮萍在水面,随着振荡而轻微移动,但整体排列保持不变。”

他调出一段模拟动画:无数微小的液态金属微滴在磁场中悬浮,每个微滴表面覆盖着一层自组装单分子层,单分子层上规则排列着量子点。当外加电场以特定频率变化时,微滴开始振荡,量子点阵列随之波动,但相邻量子点之间的相对位置始终保持不变。

“关键在这里。”萨米尔放大一个微滴的剖面图,“自组装单分子层不仅提供量子点的锚定点,还要作为‘分子弹簧’——在微滴变形时,它能弹性拉伸,保持量子点间距恒定。这需要一种特殊的两亲性分子:一端亲金属,形成牢固的化学键;另一端亲量子点材料,同时具有可逆的构象变化能力。”

“这样的分子存在吗?”一位年轻的材料化学家问。

萨米尔调出分子数据库,快速筛选。三分钟后,他锁定了一种分子:全氟烷基硫醇-聚乙二醇嵌段共聚物。这种分子的一端是硫醇基,能与汞镓铟合金形成牢固的硫-金属键;另一端是聚乙二醇链,可以通过氢键与量子点的氧化锌表面结合;中间的氟碳链则具有独特的刚性-柔性转换特性。

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