第二百二十八章 计算化学

    庞学林微微一笑，对万易所说的问题早有准备。
    “万教授，那是常规情况下的碳纳米管生长方法，比如我们用催化剂的尺寸控制单壁碳纳米管的管径，通过延长催化剂的使用寿命，实现超长碳纳米管的生长，改变生长气氛来实现单壁碳纳米管的金属半导体型控制等等。”
    “但是，我们现在手中已经有了完整的超高纯度单壁碳纳米管制备方法，通过这种方法制备出的单壁碳纳米管，其管径和管身长度基本保持一致，我们要做的就是在这个基础上，如何通过一些特殊的物理、化学方法，让这些微米级别的单壁碳纳米管能够有效连接起来，从而实现制备出宏观条件下的单壁碳纳米管纤维……”
    “通过特殊物理、化学方法将这些单壁碳纳米管连接起来？”
    在座的众人不由得面面相觑。
    这个提法倒是很新奇。
    目前学界之所以没办法大规模制备碳纳米管纤维，一个原因便是超高纯度的单壁碳纳米管结构控制制备未能实现。
    这个问题，恰恰在不久前，已经被庞学林登上《nature》的那篇论文解决了。
    第二个问题，那便是没办法将碳纳米管精细结构控制和宏量制备相结合。
    事实上在某些顶级高校实验室，已经可以制备出微量高纯度的单壁碳纳米管，产量最多达到克级，最高的纯度已经接近99.5%。
    虽然和庞学林此前制备出的99.99999%的电子级单壁碳纳米管还没法比，但已经是这一领域相当重要的突破了。
    但是一旦对这些碳纳米管进行大量制备，增加其产量，那么单壁碳纳米管的纯度就会急速下降到95%左右。
    而庞学林的那篇论文，非但可以制备出99.99999%的超高纯度碳纳米管，更是可以实现公斤级实验室量产。
    这两点，足以让江城大学碳纳米材料研究中心位列世界顶尖碳纳米材料研究机构行列。
    庞学林也正是凭借着这样的突破，才能力压李长青，担任江城大学碳纳米材料研究中心主任一职。
    “庞教授，你有多少把握？”
    万易眼睛一眨不眨地看着庞学林道。
    他是第一次和庞学林合作，虽然之前就听说庞学林很神，但是这次庞学林上来就给大家画了个大饼，依旧让他感觉有些不安。
    庞学林笑了起来，说道：“八九成吧，要是没把握的话，我花几千万让大家直接帮忙订制反应黑箱干嘛？这可是我老爹的钱……”
    他这么一说，会议室里的众人不由得笑了起来。
    他们这才想起，庞学林不仅是这项研究的主导者，更是这项研究的投资人。
    庞学林笑道：“好了，接下来，我将通过幻灯片的形式，向大家阐述具体操作方法！”
    说着，庞学林打开办公室的投影仪，连上自己的笔记本。
    ……
    时间一分一秒过去。
    一上午的时间，就在庞学林的讲解中飞快渡过。
    一直到中午十二点半，庞学林的幻灯片才讲了一半。
    庞学林干脆让人点了外卖送到会议室，直接在会议室吃完饭，继续刚才的讲解。
    一直到下午三点，庞学林才基本上将整个反应原理、过程阐述完成。
    “关于整个实验的大概过程就是这些，大家有什么问题吗？”
    庞学林看着会议室内的众人道。
    这时，霍子谦出声道：“庞教授，你刚才说通过延长碳纳米管生长的恒温区间，来延长催化剂的有效寿命，但是据我所知，目前普遍使用的钴钼催化剂，在你所提到的温度条件下，寿命都不是很长，而且我们的反应是在黑箱中进行的，反应过程中压根没办法进行人工干预，你如何保证延长催化剂的使用寿命呢？”
    庞学林笑着说道：“很简单，我们可以用铁蛋白作为制备钴钼催化剂的前驱体，预计最小能延长十倍以上的时间。此外，由于铁蛋白尺寸单一，所以通过铁蛋白，我们还可以有效控制碳纳米管的生长方向……”
    俞安详道：“庞教授，那碳纳米管生长的竖直阵列呢，我们怎么控制？”
    庞学林微微一笑：“用水蒸气，我们可以在反应黑箱内加入水蒸气，水蒸气的存在可以有效实现碳纳米管管束竖直生长。”
    “那碳纳米管最终的手性结构又该如何控制？”
    又有人问道。
    庞学林道：“其实无论是几何结构控制，还是导电属性控制，最终都将是碳纳米管手性结构控制的问题。由于催化剂与碳纳米管直接共享了一个界面，因此碳纳米管精细结构控制的核心在于催化剂的设计。相信大家都已经发现，反应黑箱总共分为两个部分，我们可以用高熔点的碳化钨或者碳化钼作为固体催化剂……”
    ……
    时间一分一秒过去，问题一个接一个，但无论问题的角度有多么刁钻，庞学林总能用巧妙地办法去解答。
    众人对这个方案也从一开始的质疑，慢慢变得接受起来。
    最后，之前一直没有出声的叶兴民道：“庞教授，按照您的思路，我们这个反应过程是没办法通过人工干预的，只能让反应黑箱在计算机的控制下自动执行，但是计算机的控制程序呢？我们对这个反应到现在一无所知，想要设计出比较完善的控制程序，必须搜集到足够多的数据才行，此外，建立数学模型的话需要超算支持，这样一来，无论是经费还是时间，跨度恐怕就长了。”
    众人顿时反应过来。
    目前，按照庞学林设计的那套方案，之前的经费预算是五千万rmb，现在已经花出去将近一半了，剩下的经费，能不能支持那么久，恐怕也是个问题。
    庞学林笑了起来，说道：“这个放心，数学模型我已经做好了。”
    “数学模型做好了？”
    众人不由得大吃一惊。
    万易道：“庞教授，没有实际数据支撑，你怎么做到的？”
    庞学林看着众人道：“这很难么，计算化学呀！根据第一性原理推导整个反应过程，不过我现在给出的只是一个理论上的数学模型，但到底与实际运行时是否契合，我也不敢保证”
    庞学林这么一说，众人顿时反应了过来。
    计算化学是理论化学的一个分支，主要目的是利用有效的数学近似以及电脑程序计算分子的性质，例如总能量、偶极矩、四极矩、振动频率、反应活性等，并用以解释一些具体的化学问题。
    但是，想要做到这一点，对一名化学家或者材料学家的数学素养要求很高。
    甚至在整个江大，也就化学工程学院的萧文柏院士才有这样的水平。
    众人没想到，庞学林竟然也能做到这一点。
    不过想想他数学家的身份，众人又有些释然了。
    这位在数学界可是真正的大佬，做到这一点，好像真的不难。
    ……
    确定了整体的实验思路和方案，剩下的工作，就交给万易他们解决了。
    一周后，庞学林和姚冰夏一同登上了前往德国的飞机。
    庞学林早就答应过舒尔茨，有空的话前往波恩大学做学术交流。
    结果整个上半年，压根没多少空闲的时间，好不容易等到了暑假，碳纳米材料中心挂牌成立了，等他把这些事理顺之后，时间已经到了八月。
    八月正是江城在一年中最热的时候，白天最高温度将近四十度，每天出门如果撑把伞涂个防晒霜，足以把人晒脱皮。
    反倒是德国，已经过了一年中最热的时候，最高温度不过是二十七八度。
    抵达波恩后，庞学林收到了舒尔茨的热情接待，在波恩大学做了一场演讲，结果慕尼黑工大、海德堡大学、哥廷根大学等德国顶尖高校相继发来邀请。
    甚至知道庞学林来欧洲了，德国附近几个国家的高校，如苏黎世联邦理工大学、瑞典的隆德大学、法国巴黎高师等也相继向庞学林发来了邀请。
    庞学林推脱不过，只好从中选了几所大学各做了一场报告。
    整个八月，庞学林就在欧洲四处转悠演讲中度过，中间还和法尔廷斯见了一面。
    当法尔廷斯知道庞学林近期去搞什么碳纳米材料的时候，微微有些失望，并且告诫庞学林，希望他不要浪费自己的天赋，贪多嚼不烂，还不如专注于数学。
    对此庞学林只是笑笑，贪多嚼不烂的道理他自然明白，问题是他和普通的科学家不一样。
    绑定了科幻世界大冒险系统后，把位面世界抽到的技术在现实世界重现，才是他做这些工作意义的所在。
    这一个月时间，除了四处参加学术演讲外，庞学林还专门陪着姚冰夏去了欧洲一些知名景点逛了逛。
    阿尔卑斯山、国王湖、新天鹅堡、哈尔施塔特等地，都留下了两人的足迹。
    此外，在去苏黎世联邦理工学院演讲的时候，庞学林还专门抽了个时间，去了趟欧洲核子研究中心（cern），这里是物理学家们的圣地。
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