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第四百九十一章 研究报告,质子半导体(4k)

第四百九十一章 研究报告,质子半导体(4k) (第1/2页)

「作为已知形成条件最易的天地元气与常规物质凝结物,玄冰的价值其实远超想象。」
  
  穿过几扇暗门,来到了另一个房间,赵青轻轻翻开了一份报告,那是通过扫描轨道电子显微镜(STEM)捕捉到的玄冰微观结构图像。
  
  在这无比精细的视野下,玄冰内部的每一个分子、每一个原子都按照某种神秘的规律排列着,一根根氢键穿插着形成了既复杂又完美的网络,这种均匀且致密的结构,赋予了玄冰超乎寻常的硬度和稳定性。
  
  正如常规的冰存在多种晶相一样,玄冰也同样有着多达几十个种类,除了最高级的墨色玄冰与众不同,性质迥异,密度高达37,色泽深黑之外,绝大多数玄冰都是深碧色、幽蓝色,密度在1165之间。
  
  其中最常见的1号玄冰,在无杂质无缺陷的状态下,硬度约等于普通钢铁,熔点为76度,但极难升温,大多时间保持着0度以下的低温,随着温度的降低,硬度也会出现显著提升,最高可达普通钢铁的十几倍。
  
  这样的数据虽然不错,但远不能跟熔点五六千度、能抗千万个大气压的墨色玄冰相提并论,且限制条件颇多,看上去,仅能作为低温时对于钢铁的替代品。
  
  显然,它之所以被赵青评估出惊人的价值,主要在于其内部微观结构的特性,而非宏观层面的力学性能、物理性质。
  
  接着,赵青的目光移向了第二份报告,那是基于STEM数据进行的晶体建模分析,大小规则的多重纳米晶畴交替排列,形成了互相联结的团簇构造。
  
  利用基于分子动力学的高级计算软件,她成功模拟了1号玄冰在不同条件下的晶体相态转变过程,在多个层面上解释了它为何能保持低温的原因。
  
  简单的来说,作为一种阴寒元气、低温和交变磁场的综合作用下形成的晶体,玄冰天然具备复杂的热电效应和磁热效应机制,可以将从外界吸收的热量以电磁波的形式辐射出去。
  
  因此,它实际上是一种理想的冷却剂,可以通过电场的操控,在几乎不消耗外部能源的情况下,实现高效的热量转移和温度控制,为芯片散热、太空探索中的热管理等领域带来了革命性的突破。
  
  由于该辐射冷却特性的效率与玄冰的表面积成正比,更可以采用气凝胶的形态,大幅降低制冷设备中对玄冰的消耗量,在成本上具有极大优势。
  
  第三份报告,则是通过X射线形貌分析(XRD)技术,辅以透射电子显微镜(TEM),对玄冰的晶体结构进行了深入剖析。
  
  XRD图谱上那一条条清晰锐利的衍射峰,如同指纹般独一无二,它们不仅验证了STEM观测的结果,还进一步揭示了玄冰在光学性能上的卓越表现。
  
  玄冰的光学透明度极高,几乎可以媲美最优质的玻璃,同时其折射率和色散特性也极为特殊,这为光纤通信、光学仪器制造等领域提供了前所未有的材料选择。
  
  更令人瞩目的是,玄冰的这些光学性质在低温下几乎不发生变化,这意味着在极端环境下,它依然能保持稳定的性能输出。
  
  「除了芯片散热与光学器件用途外,玄冰在纳米科技和材料科学中的应用,同样不可小觑。」为了后续推广玄冰的工作,赵青打开了智能平板,迅速撰写起了第四第五份报告:
  
  「在纳米科技领域,操作微小的纳米结构是一项极具挑战性的任务。对微观目标物实现操作和控制的需求,同宏观尺度一样无处不在……」
  
  「玄冰因其硬度高、表面光滑、晶体构造均匀的性质,以及关键的冻结功能,将会被视为制作高精度微纳米镊系统的理想材料,极大地简化相关操作,促进纳米科学的研究与应用。」
  
  「在二维材料的研究中,如何高
  
  效、无损地分离出单层或少数层材料一直是个难题。玄冰的低温和表面粘附特性,为这一难题提供了新的解决方案,有望推动二维材料在电子、光电等领域的应用。」
  
  「此外,微纳米级别的玄冰晶体,还可以作为模板,引导其他材料在其表面生长出具有特定形貌和功能的纳米结构,为纳米器件的制造提供新的思路。」
  
  在黑科技频出的龙族世界,纳米材料的发展速度显然要比正常历史强出不少,早在1992年,纳米丝线纺织的网,就足以拦住小型驱逐舰,十几年过去,或许已经达到了可以制造太空电梯的水平。
  
  根据龙族5,至少在2012年末之前,EVA所用的芯片就已经是3纳米级别的了,且很可能并非那种「等效」的虚标,而目前的2004年,其使用的则是10纳米的芯片。
  
  再加上卡塞尔学院不计成本堆量增加处理器的结果,EVA的峰值速度(Rpeak)达到了每秒2万亿亿次浮点运算,堪称离谱,就算仅启用算力为EVA十万分之一的诺玛,也是近乎无敌般的存在。
  
  拥有当世最先进的制程工艺,正是秘党的超级人工智能,足以领先全球一大截的原因所在,而在这其中,自然用得上玄冰的这几种功能,为其未来的科技发展铺设了坚实的基石。
  
  值得一提的是,玄冰多半也具备着优秀的宝石收藏与艺术品价值,其晶莹剔透的外观、独特的冰蓝色调,经过加工后光泽变化可像钻石一样丰富,还自带冰寒降温效果,没理由在珠宝市场竞争不过那些「凡品」。
  
  再者,玄冰的艺术创作潜力更是无穷无尽。艺术家们可以利用其高透明度与特殊的光学性质,创作出光影交错、层次分明的雕塑或装置艺术,让观者在欣赏之余,也能感受到人与自然的和谐共生。
  
  ……
  
  不过,以上这些性质并非玄冰的最独特之处,仅仅是其近期的应用前景。
  
  在赵青看来,真正让玄冰成为未来不可替代的战略资源的,还是其「质子半导体」的特性,可以有效调控质子在晶体内部的迁移变化。
  
  在传统认知中,电子是信息传递的主角,它们在电路中穿梭,构建起我们今日的数字世界。然而,当赵青将目光投向质子时,一个全新的视角打开了。
  
  质子,携带着正电荷,在生物体内扮演着「开关」的角色,在生物能量转移中至关重要,调控着细胞的内外物质交换与信号传递。
  
  它可通过细胞膜中的离子开关通道,把物质吸进或推出细胞;动物和人则用离子传输大脑和肌肉信号来保持灵活运动。
  
  然而,在人工系统中,尤其是在电子设备中,质子却鲜少被用作信息传递的媒介,这主要是因为质子相比于电子,其迁移速度较慢,且难以在固态材料中有效控制。
  
  如何让一台机器和一个生命系统兼容,这二者间的接口是最大的挑战。「怎样才能把电子信号转化为离子信号,或反过来?」
  
  在参考了圣殿会在该领域的诸多研究成果之后,赵青意外地发现,玄冰这种材料,只要经过简单的掺杂,就是一种理想的质子导体,或者说氢离子导体。
  
  圣殿会所采用的脑部芯片植入技术,主要涉及到了一种改性的复合物壳聚糖(chitosan),这种材料最初是从鱿鱼羽状壳中提取出来的,为了提高其性能,还进一步专门培养了一批龙血乌贼。
  
  他们对于脑控芯片的应用,主要是通过大量的训练,让分离培养的少量神经组织和此类芯片之间形成复杂的条件反射,从而执行固定的命令,间接控制「半脑人」或「无脑人」的身体。
  
  目前,并无法让正常人直接受到操控,除非切除大部分脑组织简化神经网络结构,否则只植入「乌贼芯片」
  
  的话,仅能输入一些简单的信号,比方说「对组织始终保持忠诚」的反复训导。
  
  而经过赵青的初步比较,玄冰的该项性能,比龙血乌贼的壳聚糖还要高出不少,且易于加工、更为稳定,可用于开发出效率更高的质子场效应晶体管FET,为质子层面集成电路的实现提供了可能。
  
  

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