“但是,”他话锋一转,“我们目前这个SmES,还只是一个为了配合电磁炮演示而设计的‘粗糙原型’。它在体积、重量、以及能量转换效率方面,都还有巨大的优化空间。如果我们能够将其进一步小型化、高效化,那它所能应用到的领域,将远远不止于电磁武器!”
在秦风的亲自指导和【学神黑科技系统】“工程优化(中级)”能力的暗中加持下,“秦之队”迅速成立了“超导储能技术攻关小组”,由在材料制备和结构设计方面都有深厚功底的林婉清博士担任组长,赵铁柱工程师负责工程实现,张伟博士则提供理论计算支持。
他们的目标是,在现有SmES原型的基础上,将其能量密度再提升一个数量级,同时将体积和重量至少缩小一半!
这又是一个看似不可能完成的任务!
然而,在秦风那些层出不穷的“黑科技”思路的指引下,奇迹再次发生了!
林婉清团队,通过进一步优化“墨子一号究极版”线材的纳米编织结构和层压复合工艺,并引入了一种由秦风“友情提供”的、具有“自修复”功能的“量子点增强型超导绝缘涂层”,成功地将超导线材的临界电流密度和机械强度,又提升了一个台阶!
赵铁柱团队,则根据秦风提出的“多层螺旋交叉缠绕超环面磁体”的全新设计理念,以及一种基于“液态金属柔性冷却通道”的“变态级”散热方案,硬生生将原本需要占据一个标准机柜大小的SmES储能环,压缩到了只有一个……嗯,大概也就一个大号行李箱那么大!
而张伟的理论模拟结果更是惊人:这种新型的“掌上SmES”,其能量密度,足以在瞬间释放出相当于数公斤tNt炸药的能量!其充放电效率,更是高达99.99%以上!循环寿命,理论上可以达到……无限次!
“我……我们这是……造了个啥玩意儿出来?”当第一个“行李箱版SmES”原型机成功通过了全功率充放电测试,并且其各项性能指标都完美达到了秦风的设计要求时,李浩看着那个安静地摆放在实验台上、貌不惊人却蕴含着恐怖能量的“铁箱子”,结结巴巴地问道,脸上写满了难以置信。
秦风微微一笑,拍了拍那个“铁箱子”,淡淡地说道:“你可以叫它……‘便携式高能脉冲电源’,或者,更通俗一点……‘掌上核弹’的能量核心。”
“掌……掌上核弹?!”众人闻言,皆是倒吸一口凉气,感觉自己的小心脏都快要承受不住这接二连三的“黑科技”轰炸了。
他们知道,一旦这种小型化、高效化的超导储能装置实现量产,那对于便携式高能武器、电动汽车的续航与快充、移动应急电源、乃至未来的单兵外骨骼装甲、太空探索任务……都将产生难以估量的革命性影响!
“秦风超导”的第一个应用之花,已然……惊艳绽放!
二、 高灵敏度超导量子干涉器件(SqUIds)的设计——“透视未来”的科学之眼!
在超导储能领域取得重大突破的同时,秦风并没有忘记常温超导材料在另一个极具潜力的基础研究领域的应用——那就是超导量子干涉器件,简称SqUIds。
SqUId是目前已知最灵敏的磁场传感器,其灵敏度可以达到地球磁场的数万亿分之一!因此,它在生物磁学(如心磁图、脑磁图)、无损检测、地球物理勘探、以及基础物理学研究(如暗物质探测、引力波探测)等领域,都有着不可替代的重要作用。
然而,传统的SqUIds,大多采用低温超导材料(如铌)制作,需要在昂贵且笨重的液氦杜瓦瓶中工作,这极大地限制了其应用范围和便携性。
“如果我们能够利用‘墨子一号’的常温超导特性,以及其近乎完美的量子相干性,来设计并制造出一种能够在室温下工作、并且灵敏度远超现有低温SqUIds的新型量子干涉器件,那将会怎样?”在一次团队的“头脑风暴会”上,秦风抛出了这个极具诱惑力的设想。
“室温SqUId?!”钱理群副教授,这位在凝聚态理论领域浸淫多年的老专家,闻言也是眼睛一亮,“秦教授,这个想法……太有价值了!如果真的能实现,那对于许多依赖于弱磁场探测的科研领域,都将是一场真正的革命!比如,脑磁图(mEG)技术,如果能摆脱液氦的束缚,实现便携化和低成本化,那对于脑科学研究和神经系统疾病的临床诊断,其意义不亚于ct和mRI的发明!”
于是,在秦风的亲自领衔和【学神黑科技系统】“理论构建(中级)”能力的暗中辅助下,“秦之队”迅速成立了“量子器件攻关小组”,由在微纳加工和精密测量方面经验丰富的陈静担任实验负责人,张伟博士则负责相关的量子理论计算和器件设计模拟。
他们的目标是,利用“墨子一号究极版”薄膜材料,通过精密的微纳加工工艺,制备出一种全新的、基于“高温(室温)超导约瑟夫森结阵列”的新型SqUId传感器。
这个过程,充满了