第454章 芯片进入纳米时代!
三天。
整整三天三夜。
白杨没有踏出过研究所办公室半步。
房间里,窗帘拉得严严实实,隔绝了窗外的天光海色。
只有一盏绘图专用的无影灯,不知疲倦地投下稳定而明亮的光线,照亮了那张巨大的工作台。
工作台上,已经没有了那张画了一半的光刻机物镜组图纸。
取而代之的,是堆积如山的A4草稿纸和十几本摊开的专业书籍,从《金属材料学》到《流体力学》,再到《传热学原理》。
空气中,弥漫着浓郁的咖啡因和纸张混合的味道。
白杨的面前,摆放着最后一沓整理完毕的文件。
他将最后一页纸对齐,用订书机“咔哒”一声钉好,然后长长地呼出了一口气。
这口气息,仿佛将三天来的疲惫与紧绷,尽数吐尽。
他靠在椅背上,闭目养神了片刻。
脑海中,那股庞杂如星海般的信息洪流,已经被他彻底梳理、消化,并转化为了这个时代的人能够理解和实践的技术文档。
系统灌输的知识,是完美的,是终极的。
但它就像一本天书,直接丢给现在的科研团队,他们多半会看得云里雾里,甚至会因为其中某些理论太过超前而产生怀疑,从而走上弯路。
白杨要做的,就是“翻译”。
他将那些超越时代的技术,拆解成一个个循序渐进的步骤。
他隐去了最核心、最颠覆性的理论,将其打包成一个个“黑箱”式的结论,然后围绕这些结论,设计出一条条清晰、明确、可执行的实验路径和工艺流程。
比如,关于“镓铟锡”这种常温液态金属合金的配方,他没有解释其内部复杂的微观电子作用机理,而是直接给出了精确到小数点后四位的最终配比,以及对应的物理化学性质参数表。
再比如,关于液态金属在强磁场环境下的“磁流体动力学效应”,他略过了繁琐的麦克斯韦方程组推导,直接给出了几个关键的应用公式和经验常数,并标注了适用范围。
他就像一个站在未来,回望现在的引路人。
他不需要向登山者解释山顶的风景为何如此,他只需要在每一个岔路口,为他们竖起一块最清晰的路牌,告诉他们:走这边。
这三天的工作量,比他当初手绘一整套汽车图纸还要庞大。
因为汽车是“复刻”,而这一次,是“翻译”和“降维”。
他揉了揉有些发胀的太阳穴,站起身,走到窗边,“哗啦”一声拉开了厚重的窗帘。
午后灿烂的阳光,瞬间涌了进来,带着海风特有的咸腥和暖意。
白杨眯了眯眼,适应了一下久违的光亮。
窗外,是碧蓝如洗的天空,是椰林掩映下的红砖建筑群,远处,海天一色,几艘白色的帆影点缀其间,宁静而又充满了生机。
这便是他的研究所,也是他的王国。
“咚咚咚。”
办公室的门被轻轻敲响。
“请进。”白杨转过身,声音因为三天没有说话而略带沙哑。
门被推开,走进来一个五十岁上下的中年男人。
他叫陈景明,是研究所材料科学部的负责人。
陈景明穿着一身洗得发白的实验服,鼻梁上架着一副老花镜,头发有些稀疏,但梳理得一丝不苟。
他的脸上带着一种常年和各种金属粉末、化学试剂打交道留下的,略显苍白的肤色,但一双眼睛,却炯炯有神,透着一股子学者的严谨与执着。
“白所长,”陈景明看到白杨,先是愣了一下,随即关切地问道,“您这是……又熬了好几天吧?这黑眼圈,都快赶上咱们上次攻关高温合金的时候了。”
白杨笑了笑,走到饮水机旁,给自己接了杯水,也给陈景明递了一杯。
“没办法,脑子里来了点新东西,不把它倒出来,睡不着觉。”他用一种半开玩笑的语气说道。
陈景明闻言,眼神立刻亮了起来。
他太了解自己这位年轻得过分的所长了。
每一次白杨说“来了点新东西”,都意味着整个研究所,乃至整个国家的某个领域,即将迎来一场技术上的地震。
从最初的特种钢材,到后来的高分子复合材料,再到半导体用的高纯度硅,每一次,白杨拿出的东西,都像是直接从科幻小说里抠出来的一样,精准、超前,且附带着完整的工艺路线,省略了无数摸索碰壁的过程。
“是……关于哪方面的?”陈景明忍不住追问,声音里带着一丝压抑不住的激动和期待。
他就像一个等待投喂的雏鸟,对白杨脑子里的“新东西”充满了渴望。
“喏,就是这个。”
白杨没有多言,指了指桌上那沓刚刚装订好的,还带着体温的文件。
“本来想歇会儿再找你,既然你来了,就先看看吧。关于一种新型散热材料的,我起了个名字,叫‘液态金属’。”
液态金属?
陈景明愣了一下。
这个词他并不陌生。
汞,不就是常温下的液态金属吗?
但这玩意儿剧毒,导热性也算不上顶尖,除了温度计和某些特殊开关,工业应用价值并不算太高。
所长特地花了三天三夜,研究这东西?
他带着一丝疑惑,走上前,拿起了那份文件。
封面上,是白杨用钢笔写的几个苍劲有力的大字:《镓基液态金属材料制备工艺及散热应用初步方案》。
镓?
陈景明的眉头微微一挑。
作为材料学专家,他当然知道镓。
一种低熔点的金属,熔点只有29.76摄氏度,放在手心里都能融化。
但这东西性质活泼,对很多金属都有强烈的腐蚀性,而且价格昂贵,一直被当做一种半导体行业的“添加剂”来使用。
用它来做散热材料?这思路,有点野。
他推了推老花镜,翻开了第一页。
第一页,是材料成分表。
“镓铟锡合金,推荐配比:ga68.5%,i21.5%,s10%……”
“熔点:-19c”
“沸点:>1300c”
“密度:6.28g/3”
“导热系数:42.5w/(·k)”
陈景明一开始只是扫了一眼,可当他的目光落在“导热系数”那一栏时,他的瞳孔,猛地一缩!
42.5w/(·k)!
他下意识地在心里快速换算和对比了一下。
水的导热系数是多少?大概是0.6。
被誉为散热硅脂之王的那些进口顶级产品,导热系数撑死了也就10到15。
而这个所谓的“镓基液态金属”,导热系数竟然是水的70倍!是顶级硅脂的3到4倍!
这……这怎么可能?!
陈景明感觉自己的呼吸都停滞了一瞬。
他以为是自己看错了,又或者是白所长笔误了。
他扶着桌子,强迫自己冷静下来,继续往下看。
第二部分,是制备工艺。
“……采用真空感应熔炼法,将高纯度镓(99.99%)、铟(99.99%)、锡(99.99%)按比例置于石墨坩埚中,抽真空至10^-3pa,通入高纯氩气保护,升温至300c,保温搅拌2小时,使其充分合金化……”
工艺流程写得无比详细,每一个步骤的温度、时间、真空度、气氛要求,都标注得清清楚楚,仿佛不是一份理论方案,而是一份已经经过了千百次验证的,成熟的生产sop(标准作业程序)。
陈景明越看越心惊。
这份工艺流程,逻辑严密,考虑周全,完全规避了镓在高温下容易氧化和挥发的问题,而且对设备的具体要求也提出了明确的指标。
这根本不像是纸上谈兵!
他的手,开始微微有些颤抖。
他翻到了第三部分:应用方案设计。
第一个设计,就是《芯片用无泵循环散热模组》。
图纸上,画着一个比火柴盒大不了多少的金属块,内部却是无比精密的微通道结构。
方案里详细阐述了如何利用芯片热源和散热鳍片之间的温差,形成“热虹吸效应”,驱动液态金属在密闭的腔体内自行循环,无需任何外部动力,就能将芯片核心的热量高效地带走。
“……基于该方案,可将高性能Cpu的核心工作温度,在同等功耗下,降低20c至30c……”
看到这个结论,陈景明倒吸了一口凉气。
降低20度!
对于芯片来说,这是什么概念?
这意味着更低的漏电率,更高的运行频率,更长的使用寿命!
这意味着,我们国家正在迎头追赶的计算机产业,将会在最核心的散热环节,一步跨越到世界之巅!
他感觉自己的心脏在怦怦狂跳,血液冲上大脑,让他的脸颊都有些发烫。
他迫不及待地翻到下一个应用方案。
《可控核聚变‘未来’装置第一壁液金冷却包层概念设计》。
“未来”装置!
这四个字,像一道闪电,劈中了陈景明的脑海。
这是国家最高等级的几个绝密项目之一,他只是因为研究所参与了其中部分耐辐射材料的研发,才隐约知道这个代号的存在。
那是一个旨在将“人造太阳”变为现实的伟大工程!
而这份文件里,竟然堂而皇之地出现了它的名字!
陈景明的手抖得更厉害了,他几乎要拿不稳那几张纸。
他看到图纸上,那如同巨兽环廊般的托卡马克装置真空室外壁,被一层复杂的,如同血管网络般的管道系统所包裹。
方案阐述,利用液态金属超高的沸点和良好的导电性,将其作为第一壁的冷却剂和氚增殖剂。
它不仅能承受上亿度等离子体传递过来的恐怖热通量,还能在强磁场作用下,通过磁流体发电效应,将一部分热能直接转化为电能,极大地提升能量转换效率!
疯了!
这简直是疯了!
陈景明感觉自己的世界观正在被颠覆。
散热,还能这么玩?
这已经不是散热了,这是在构建一个能量循环系统!
他死死地盯着那份结构图,仿佛要把它刻进自己的脑子里。
图纸旁边,还有一行行密密麻麻的计算公式和模拟数据,从流速分布到压力梯度,从热交换效率到中子吸收截面……每一个数据,都精准得不容置疑。
他甚至看到了最后一个,也是最疯狂的一个应用设想。
《高超音速飞行器热端部件主动式散热蒙皮技术》。
将液态金属,灌注于飞行器头锥、机翼前缘等气动加热最严重区域的内部微通道网络中,形成一个动态的、智能的冷却循环系统。
它能像生物的血液循环一样,将前端承受的数千度高温,迅速传递到机身其他温度较低的部位散发掉,从而让飞行器突破“热障”的限制!
看到这里,陈景明再也站不住了。
他“啪”地一声将文件合上,双手撑在桌面上,胸口剧烈地起伏着,大口大口地喘着粗气。
他的眼睛里,布满了血丝,眼神中混杂着震撼、狂喜、以及一种近乎于朝圣般的敬畏。
他抬起头,看向那个正平静地喝着水的年轻人,嘴唇翕动了几下,却一个字也说不出来。
这份文件里描绘的,哪里是什么新型散热材料?