0148 石墨烯电池？你是民科么？
千颜在凌晨升级完毕，一个小时后，晓棠才来到医护区，也不理会缩在夏鸣怀里，打着细碎呼噜的小欢，摇醒了夏鸣。` “好了些，开始吧”，享受完一顿提前的早餐，夏鸣振作精神，接通了千颜，千颜的虚拟影像出现在眼前，温柔地笑着：“你好，夏鸣，请吩咐。” 夏鸣问：“感觉怎么样？” “世界变得更大，我看得更远，思维也更敏锐”，千颜柔柔说着，夏鸣向晓棠翘了个大拇指，晓棠仰仰下巴，不客气地收下了赞扬。 对千颜来说，“世界”就是她思维所能触及的问题和知识，当她变得更强大时，能理解更多问题，思考也更快速，对她来说，就是世界拓展了。而发挥这样的能力，就是她生命的意义，如果她真的有生命的话。 “你应该已经有几个方向了吧”，晓棠也没走，要帮夏鸣完成“起手势”。 夏鸣的确有了一些方向，有常规电池，有燃料电池，太阳能也是备选，核电池甚至小型核反应堆都在列表上。如果其他路都走不通，风险再大，他也得选择核路线。 “石墨烯电池有希望吗？”夏鸣先谈常规方向。 晓棠给了他一个白眼：“你还是科学家呢，这种民科的东西你也信？” 石墨烯这个概念已经热了好些年，它就是石墨里单层碳原子连接而成的晶体，因为只有一层原子那么厚，从宏观上说它就是二维尺度的结构。 石墨烯的发现过程至今为科学家所津津乐道，两个英国佬完全是用胶带一层层将石墨粘开，最后粘出了二维存在的石墨烯。 石墨烯因为具备碳晶体的单层网格结构，在强度、透光和导电性能方面拥有优异的性能。被人类称作是新一代的“万能材料”。 材料强度不够？加点石墨烯。导电性能不足？加点石墨烯。导热差？加点石墨烯。 这都不算什么，石墨烯还被宣称为替代硅成为下一代计算机的核心基石。`而石墨烯的导电性能，也让很多人对其在能源领域，比如说电池的应用寄予厚望，石墨烯电池就被吹捧为充电10分钟跑1000公里的能源新星。 可石墨烯，至少是这几年的石墨烯产业。更多是舆论炒作起来的泡沫。最大的问题是，石墨烯是二维晶体，它的大规模商业化生产，在技术上还是条难以逾越的坎。 舆论对石墨烯的炒作手段，在于混淆了石墨烯作为微观和宏观两个领域内的不同应用。不仅是石墨烯，在所有纳米材料上，都存在这样的问题。 石墨烯作为添加剂可以对其他材料进行很多方向的强化，但这种变化并不是革命性的。投机资本更乐意渲染石墨烯会开创多少新应用，会对多少领域有革命性的影响。 但他们渲染的那些方向。是石墨烯单独作为宏观存在时的应用。 作为添加剂的石墨烯，对石墨粉做简单的加工就能获得。但要让石墨烯可以单独应用，就不是石墨粉里解离出来的那丁点大的结构能顶事的，更不是拿小片石墨烯就能拼成大片石墨烯的，记住，它是二维晶体。 为投机资本服务的媒体一直在鼓吹石墨烯的价格已经跌到多少了，标志着石墨烯产业有多少成熟度了。这些媒体绝不会告诉公众，石墨烯的价格还有另外一个维度：面积。 1克1元的石墨烯。也就是面积不到1平方微米的结构。而面积能到一平方米的石墨烯，至今还没谁能造得出来。只有三星、ibm之类的企业。目前造出了上百平方厘米的石墨烯，但单片的价格都是按照1平方厘米100美元起算的，面积越大，均价越高。 投机资本推动媒体鼓噪的就是这种石墨烯的应用，现实中大家都还在找石墨烯作为添加剂的各种应用。但股民不知道啊，所以在国内。“石墨烯概念股”也着实红火了好几年，直到几年后发现这些企业一直没折腾出什么东西，这股石墨烯热才渐渐降温。`至于又留下了一个跟光伏产业差不多的大坑，这种事投机资本可不在乎，他们在股市和政府那已经捞够了。 “冤枉啊”。夏鸣申辩道：“这些我当然知道，可你不是有突破了吗？” 没错，晓棠研究锚标组件的那层外包装，一直没什么进展，却意外地点亮了石墨烯制造工艺科技树上的另一个分支。 她通过编辑克隆神经元的dna，制造出了在电场中可以吸附石墨烯的特殊蛋白质，原理跟cvd生产制备法差不多，但基体换成了蛋白质。在她的材料实验室里，已经产出了二十平方厘米的石墨烯。如果不是这段时间忙着小萍的手术，还有千颜的升级，她差不多可以破三星和ibm的纪录了。 晓棠再给了夏鸣一击：“那你知不知道，所谓的石墨烯电池，根本就是个谎言？” “唔……啊？”夏鸣赶紧让夏小颜找资料，没一会儿，他也苦笑起来。 还真是个谎言，“石墨烯电池”这个概念就有问题，石墨烯作为阴极的添加剂，可以提升充电速度，这倒是没错，但也有一些副作用，好坏难以评估，还没哪家电池公司为了那点充电效率去烧钱。至于石墨烯作为阳极，似乎在理论上对电池容量有很大提升，但单层碳原子结构带来的大比表面积，又背离现有电池的工艺原理。 “石墨烯材料目前可以期待的前景是柔性电子屏幕，柔性电子元件以及与硅晶体混合制造新一代计算机芯片等等方向，石墨烯电池需要推翻现有电池工业体系才能实现，并且效能跟现有电池依旧处于同一量级。” 就在晓棠和夏鸣唠叨的这几分钟里，千颜也已经给出了评估报告。 晓棠叹道：“我看啊，还是核电池的方向保险一点，当然。搞这个就有现实风险。” 核电池倒的确可行，至少在宇航领域已经投入实用了。华夏的“天宫三号”空间站就用了核电池，七年前登上火星的美国好奇号火星车，装的也是核电池，所以没有太阳能板，当时还真让不少人很好奇。 核电池也没那么可怕。以前老式的心脏起搏器，也是用的核电池。 不过核电池分两类，一类是靠辐射提供电力，一类是靠热能转换电力。前者的功率小得可怜，要用作动力，只能用后者。后者材料一般是钚238，需要将热能转换为电能。 “1千克钚238热功率等于570瓦功率的电炉，好奇号火星车的核电池装置重45公斤，发电功率140瓦。卡西尼-惠更斯号土星探测飞船的核电池，发电功率880瓦。在现有基础上做改进的话，500公斤的核电池组可以实现3千瓦发电功率。” “但要推动10兆瓦vasimr做到两个月内平均时速10.4万公里，还远远不够，整个探测器的设计总重是1.2吨，如果探测设备为200公斤，10兆瓦vasimr的设计重量就不能超过500公斤，分析200千瓦vasimr的结构和重量。在十五个月内实现这个目标的可能性不到20%。” “另外，在公开资料里。具备钚238规模生产能力的只有美国，年产量不到1公斤，属于国家核心战略资源。同位素钚239用于核武器制造，生产成本为每克5000美元，钚238的生产成本至少是239的两倍以上。” “即使美国愿意出售钚238，也不容许出境。只能将发动机和探测器全交给美国，由美国总成和发射。” 千颜的分析断绝了夏鸣用核电池的念头，正看着ar视野里千颜列出的各种电池技术，千颜又道：“如果把探测器的重量限制在500公斤内，并且让火箭送到4万公里的高轨道。赋予探测器足够的初速，那么用改进后的太阳能电池技术，200公斤的太阳能电池组可以为300公斤的1兆瓦vasimr提供动力，让探测器在90天内飞临智神星。根据我所搜寻的学术资料分析，可能性在70%以上。” 千颜果然不愧是强大的gei，理解了夏鸣的通盘构想后，运用近于人但更快更准确的思维能力，找到了一个勉强可行的方案，只是…… 晓棠问：“探测设备，还有控制系统怎么办？” 夏鸣眼里闪起光芒，他看到了希望：“从电池和发动机上挤出100公斤的余量，神经元芯片做控制系统，重量很少，探测设备……只要摄像头和探照灯就行了。” “千颜mini！？”晓棠也明白了：“好办法，就是不好跟你招揽的那些人交代。而且，万一不是像集齐三个组件那样，只靠看的就行了怎么办？” 夏鸣说：“这是第一步，越快越好，第一步跨出去的时候，我们马上准备第二步。如果只用看的就行，那是我们运气好，不行的话，第二个探测器也能接着上天，我们甚至得准备好第三步，把人送过去。” 太阳能电池也只是应急，并不意味着在能源方面可以松手了，夏鸣依旧得尽快在能源技术上有所突破，不然无法支持第二步计划。 “这可是大把大把的钱啊，希望我们那几家公司能撑得住”，晓棠幽幽一叹。 夏鸣淡然道：“砸锅卖铁也得干啊。” 第二天，跳板项目组的成员们喜滋滋地接通了千颜，然后收到了夏鸣的语音邮件。 夏鸣的声音有些沙哑，但说的事情却让大家欢欣鼓舞。 计划更改，先着手研制1兆瓦的vasimr，这个难度就不高了，有超级gei在，设备材料齐全，只需要最多半个月搞可行性验证，如果一切顺利，可行性验证直接转到实机制造，乐观估计最多两个月。 接下来的指令却让他们目瞪口呆，搞定了1兆瓦的，接着搞10兆瓦！ “小夏真的是疯了啊”，东方胜嘀咕着，可他和所有人一样，楞了一阵子后，脸上升起比刚才还灿烂的笑容。 不再是一次疯狂的赌博，而是稍稍变得正经了一些，周期又更长，对科学家来说，当然是大好事。 不过负责火箭总成的却在嘀咕，夏鸣只给了控制和探测系统100公斤的质量指标，这能干什么？