“50nm以下我們又撕了幾次,基底對比測試表明,很多次都能再次剝離開。”說這句話的時候,三分廠技術處的同志們帶着激動和難以置信。
嗯,那看來同志們撕膠帶的功力還可以,東北碳研院的高定向熱解石墨也很符合要求。
高振東道:“那你們認爲,這代表着什麼?”
“高總工,是不是意味着可能存在一種以二維形式、或者近似二維形式存在的石墨晶體?您設計的這種實驗方案針對性非常強,絕對不是無的放矢。您已經預料到可能會出現這種情況?”
高振東這個沒頭沒腦的試驗到底爲了什麼,三分廠技術處的同志心裡一直在犯嘀咕。看起來好像什麼都用都沒有,而且試驗手法一點也不高大上,看起來跟開玩笑似的。
就是用膠帶粘住高定向熱解石墨,然後撕開,周而復始。
這個描述不是原理性的簡單描述,而是實際操作就是如此,這就讓人很難繃。
三分廠技術處的同志們雖然心裡嘀咕,但是紀律還是有的,他們的任務就是按照高總工的要求撕膠帶。
現在看這個實驗結果,同志們知道,高總工原來早有所料,不說100%,至少是有所預計。
這個推斷讓同志們倒吸一口涼氣,三分廠技術處作爲冶金、材料方面的專業技術單位,對別的可能沒那麼瞭解,但是對於晶體結構方面的知識可是非常瞭解的。否則高振東也不會讓三分廠技術處的同志們來搞這個事情了,而是會選擇更合適的單位和人員。
在這些內行看來,這種材料在當前理論上是不可能存在的!可是現在的事實表明,好像這個理論也許……有那麼一點點問題。
好像看到了推翻經典理論論斷的曙光,這裡面的意義有多大,大家心裡都很清楚。
哪怕推翻了這個理論論斷,一時之間大概也找不到什麼具體的應用方向,但是這件事情本身就意義重大。
幾名三分廠的同志都很激動,雖然自己在裡面發揮的作用大概只是體力勞動,但是能參與這種事情,就已經足夠讓人熱血澎湃。
但是曙光歸曙光,科學這件事情,用的時候可以無需證明拿來就用,可想要證明,那是要講究完整的證據鏈和邏輯的。
現在只是疑似,但是並沒有實證。
所有的同志都將目光看向了高振東。高總工既然發起了這次研究,那他就一定有後續的手段!
看着同志們的目光,高振東點頭笑了起來:“嗯,看來同志們都猜到我這個課題的目的是什麼了,那下一步,我們就要證明,撕膠帶撕出來這個東西,的確是二維材料。”
證明手上的二維材料是二維材料,聽起來有點像已經有戶口本和身份證卻需要證明你爹是你爹,但是兩者之間區別很大。
高振東接下來的話,沒有讓翹首以盼的同志們失望:“我們現在有幾個辦法,來研究和證實這件事……”
幾個辦法?果然是高總工的風格!
“第一個辦法,其實原理比較傳統,當然,證明的有效性略弱,某種程度上來說是側面證明,但是在當前條件下,也是有用的。同志們有沒有碰到過一個智力問題,怎麼測出一粒米的大致重量?”
高振東這話,就像是一道閃電,把同志們腦袋裡的迷霧一下子就劈開了。
這個辦法,就好像手撕膠帶一樣,土那是真的土,可是有效也是真的有效。
碳原子的直徑,在這個年代的理論值大約是0.22nm,而疊加電子雲起伏,雖然尚未明確電子雲起伏對碳原子觀測直徑帶來的影響具體多大,但是已經明確這會增大碳原子觀測直徑,而且量級基本清楚,也即碳原子疊加電子雲起伏下,碳原子觀測直徑大約是在0.4nm上下。
有了這些理論基礎,加上高振東剛纔說的那個稱出一粒米的提示,同志們對此可就不盲目了。
“高總工,你的想法是把多層樣品疊加,然後測量其總厚度?最終利用除法得出平均厚度來?”
“對,我的想法就是這樣,只是更間接一些。考慮到到碳原子的直徑,以及壓縮特性,以及我們手上的掃描電鏡分辨率爲50nm,所以我們只要確定一塊高定向熱解石墨的層數爲200層,然後測量其厚度,只要能確定在50nm~100nm之間,那就證明高定向熱解石墨晶體的單層厚度不超過0.5nm!”
分辨率50nm,並不意味着能測量從50nm到100nm之間的所有厚度,而是50nm是一檔,100nm是一檔,所以對石墨烯厚度爲0.34nm非常清楚的高振東,選擇了200層這個數字。
畢竟如果是100層,超出分辨率下限,反而是個說不清楚的事情。
同志們幹勁十足,這就是高總工,化繁爲簡的本事,那是真絕了!
不過有的同志思想沒轉過彎來:“高總工,如果這些材料的厚度不均勻呢?”
高振東沒有來得及回答,另外一位同志就打斷了他:“你傻啊,如果材料厚度不均勻的話,這個發現就更驚人了!按照抽屜原理,如果200層總厚度在100nm以下的材料是不均勻的話,那證明至少有一層材料的厚度在0.5nm以下!”
抽屜原理,5個抽屜裝6個球,必定至少有一個抽屜裡的球數量是大於等於兩個,這是一個很常用的數學原理。
高振東點點頭:“嗯,對,就是這樣。所以同志們可以去做這件事情了。”
“可是高總工,我們沒有辦法去數到底一塊數十納米的石墨有多少層啊。”這麼薄的厚度,對於同志們來說有點爲難了,在他們看來,要是能數清楚有多少層,就意味着能看清楚到底一層有多厚。
高振東搖頭笑道:“這可不見得,想要知道有多少層,不見得需要知道一層有多厚,你看看我手上有幾支筆你們總該知道的吧?但是每支筆有多厚你們知道麼?一樣的道理。”
“高總工,您是說,用其他手段確定層數,但是不去關心他到底有多厚?”
“對,比如,我們可以用拉曼光譜儀來數層數,你們可以簡單的認爲,拉曼光譜儀對於每一層,都有一個特徵信號,數特徵信號的數量,就能證實它有多少層了。而且現在的拉曼光譜儀,是使用激光作爲光源的,性能更好,恰好能用在這裡。”
別人也不傻,高振東弄出激光之後,拉曼光譜儀這個傳統設備就再次煥發了新生。
都不用高振東自己去折騰,自然就有外國友人將這東西給搞出來了,這也是高振東除了因爲別人也快搞出來之外,在第一時間就把激光發生器給公佈出去的原因之一。——能借別人的力量爲我所用,我們這點兒積累,可不如人家多年的積累。只要別人搞出來了,哪怕是不告訴你裡面的彎彎繞繞,但是我們只要能用就行,特別是在測量儀器這一塊。
作爲搞材料的人,拉曼光譜儀還是不陌生的。
“明白了,可是高總,就算是知道了層數,我們也沒法實證我們剝離到了單原子那麼厚的一層吧?”
只要沒測出厚度,那就沒法拍着胸脯說自己獲得了單原子層晶體。
另外一位同志道:“我們在50nm以下,撕到單原子層的次數從理論上分析也是有限的,用次數作爲佐證不行麼?”
“不行吧,人家可以說你是撕成了兩半,而不是撕開成兩層。”這位同志道。
一張16開的紙,撕成兩張32開和撕成兩張更薄的16開,是完完全全的兩碼事。
高振東笑着點點頭:“對,你說得很有道理,所以我們還要證實我們撕開的結果,的確是在0.4nm左右厚度,你們是不是忘記了,我們進口的這套電子顯微鏡,裡面有一臺是透射電鏡?”
60年代的透射電鏡(TEM),已經能夠實現分辨率0.2nm的成像。其實還有其他辦法,不過設備不支持,例如原子力顯微鏡、冷凍電鏡等等,這年頭還沒這些東西呢。
,但是這東西使用很麻煩,樣品製備有很高的門檻要求,同志們基本還沒有使用過這個,畢竟誰也想不到,撕個膠帶的試驗會用到精度這麼高的顯微設備,都是剛搞到的顯微設備,都在更容易使用的掃描電鏡上使勁兒去了。
同志們聽了高振東的話,面露難色:“我們現在使用TEM有一些問題……”
高振東搖搖頭:“有問題沒關係,你們學一學,實在不行,我們請外援嘛。”
對於高振東來說,請外援完全不是問題,畢竟背靠着科技院呢。這事兒拋出去,科技院感興趣的同志肯定非常多。
一聽高振東準備請外援,三分廠的同志那股子不服輸的勁兒上來了:“高總工,讓我們試試吧,我們不相信我們就弄不好TEM這東西!當然,如果影響到您的計劃進度,那我們讓賢。”
畢竟誰也不知道高振東這個研究有沒有時間上的要求,要是光顧着自己這幫人爭氣,影響到了高總工的進度安排,那罪過可就大了。
聽了他們的話,高振東搖搖頭:“沒關係,你們盡力試試吧,這個事情不急。”
這如果不是高振東這個掛逼,想要搞出這東西,那特麼得21世紀去了。
聽見高振東的話,同志們是又感動又上頭。有領導如此,夫復何求。他們很清楚,自己這幫人學習TEM的時間,肯定會影響到高總工的進度,但是人家就是充分相信,給足了時間,當然,前提是自己這幫人願意去啃這個骨頭。
“高總工,您放心,這個事情,我們一定做好!我們就不信了,按照確定的要求做個樣品,我們會一無所獲!”三分廠技術處的同志們摩拳擦掌,嗷嗷叫着往上衝。
——
西南,蜀省,雙慶市。
這個以辣妹子聞名的城市,其實還有一個更特殊的身份,那就是國產越野車的鼻祖誕生地。
熱知識——國產越野車的鼻祖,不是二蛋,不過真正自研的第一臺,的確是它。
1958年,這裡誕生了第一輛國產越野車——仿製花旗威利斯M38A1(CJ-5)的龍江46型。
只是當時技術能力有限,這個車子的可靠性不是太好,最後被京汽廠的二蛋說替代,這個替代的時間,甚至是還不到二蛋定型,而是二蛋全車基本確定的時候,1963年就停產,總產量1390輛。
替代得這麼急,可見龍江46的底子的確是不太好。而威利斯M38A1這麼簡單的車子都能做到可靠性不佳,也側面能看出來,當時技術的確薄弱。
龍江46的停產,對生產廠來說是一個不小的打擊,但是他們也很清楚,不停產是不可能的,難道讓部隊、地方上的同志繼續使用這個不可靠的車子?那是犯罪!
新越野他們去取過經,不論是2.0的還是1.5的,可靠性、動力、舒適性等都遠超自家的龍江46。
此時,雙慶久安機械廠的同志,正在接一個電話。
“……真的?那太好了!嗯嗯嗯,我們明白,明白。我馬上組織人員進京!”
放下電話,他馬上跑出去,轉身進了旁邊的另外一間辦公室。
“武總工,武總工,好消息,好消息啊!你馬上把工作給副手交待一下,我們兩馬上進京!”他手舞足蹈,很是興奮。
這個樣子,把辦公室裡的武總工給整懵了:“歐廠長,你這是幹什麼?什麼事情這麼急?而且要我們兩都去?”
要知道管理和技術的一把手都走了,那要真有什麼大事兒,連個拍板的人都沒有。
“我們兩不去不行,有個好機會!我們一定要去爭取,如果能爭取下來,我們前幾年造車的辛苦,就不白乾!”歐廠長繼續手舞足蹈,神情激動。
“什麼?和車有關?”說到這個,那武總工可就不困了。
“對!我十一機部的老同事給我打了一個電話,現在京城那邊,準備投產一種新型汽車,並研製一種新型汽車,而承擔這個任務的廠子,並沒有選定!”