第188章 技术路上的新灵感(1/2)
韩教授的手指在平板电脑上快速滑动,屏幕上交替闪现着枫叶脉络的显微照片和电极材料的扫描电镜图。他忽然按住屏幕,将两张图片并排显示。
“停一下。”他敲了敲白板,吸引会议室里所有人的注意,“看看这个。”
正在争论电解液配方的工程师们停下话头,目光聚焦到屏幕上。
李博士扶了扶眼镜,凑近些观察:“这是……叶脉?”
“准确说是银枫的叶脉网络。”韩教授用激光笔圈出几个分支节点,“二级脉络的角度,三级脉络的密度分布。再看看我们现在的电极导电网格——”他切换到另一张设计图,“太规整了,像城市规划路网,每个交叉口都是瓶颈。”
负责结构设计的年轻工程师小张忍不住反驳:“韩教授,规整结构有利于工艺控制和建模模拟。这种仿生结构太复杂了,制备难度太大,良品率肯定——”
“先别急着否定。”韩教授调出一组流体动力学模拟数据,“这是模拟离子在两种结构中传输效率的对比。传统网格在低电流时表现尚可,但一旦提高倍率,局部浓度极化立即加剧。而仿生分形结构……”他切换下一页,“即使在三倍电流密度下,离子通量分布依然相对均匀。”
会议室里安静下来,只剩下空调运转的轻微嗡鸣。
“可是怎么制备?”材料组的王工皱眉,“现有的涂布设备根本做不出这种结构。”
“那就改造设备,或者开发新工艺。”韩教授关掉投影,“我建议成立一个临时攻关小组,就专门研究这个方向。”
李博士若有所思地摸着下巴:“如果真能实现……或许不止是电极。电池内部的多孔隔膜,是不是也能借鉴肺泡或者肾小球的过滤结构?”
“还有极耳导流设计,”另一个工程师插话,“可以参考河流三角洲的分流模式?”
讨论声再次响起,这次的方向却完全不同了。
三天后,仿生学攻关小组正式成立。韩教授从书架上翻出几本蒙尘的生物力学和结构学专着,堆在实验室角落的桌子上。
“第一步,先尝试复制最简单的叶脉结构。”他分配任务,“小张,你负责建模,优化分形参数。王工,你研究一下静电纺丝能不能用于构建这种网状结构。”
最初的尝试几乎全军覆没。
“又失败了。”王工从操作台前抬起头,摘下防护眼镜,疲惫地揉了揉眉心,“纤维分布完全不受控,要么聚集成团,要么断裂不连续。”
小张盯着屏幕上的模拟数据:“是不是我们太心急了?自然界的叶脉是生长出来的,不是搭建出来的。我们或许该换个思路,模拟生长过程而不是复制最终形态。”
“生长过程?”李博士刚好走进实验室,听到这句话顿了顿,“自组装?”
“对!自组装!”小张兴奋地拍了下桌子,“我们可以设计具有特定界面能的材料,让它们在特定条件下自发形成分形结构!”
方向一转,进展反而快了起来。
一周后,王工成功制备出第一片具有初步分形导电网络的电极样品。在显微镜下,银色的导电材料如树枝般延展,虽然还不够完美,但已经能看到叶脉的影子。
“测试一下基础性能。”韩教授小心地将样品装进测试夹具。
数据出来的那一刻,围在测试台旁的几人都屏住了呼吸。
“离子电导率提升了28%!”小张几乎不敢相信自己的眼睛,“而且界面阻抗显着降低!”
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