第285章 新能源技术!五千倍转化,大规模应用的必然性……
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薛坤说的是ZXZ待激发状态的引力转化实验,块状材料层层堆叠放置导致电磁转化效率变低的问题。不同材料在待激发状态下,其引力转换范围出现了重叠,而引力转化是不会叠加的。
在一个区域内,不管是一个材料的影响,还是多个材料的影响,引力降低的幅度一致,转化电磁能量的强度自然也不会变化。这样一来,引力转化电磁能量的效率就降低了。
引力转化中,材料影响范围的转化率不是固定的,而是越接近材料转化强度越高。
那就像是磁力效果,与磁铁距离越近、磁力越强,反之,稍远一些,磁力强度会大幅下降。实验中的问题是,材料堆叠放置。
上方材料制造出一定距离的强转化空间。
下方材料的位置处在转化空间中,再激发转化时,两个「转化区域』叠加在一起,就降低了覆盖场力范围。覆盖范围减小,引力转化固定,转化效率自然降低。
两块材料叠加进行引力转化,强度就不是一加一等于二,而是变成一加一等于一点七。
这不是一个新发现的问题,而是有预料的。
薛坤稍稍一提,张明浩就明白过来。
他只是没想到,叠压效率会低这么多。
他也同样清楚,解决问题的核心是静电场控制。
静电场方向要平行于材料平铺方向,内部每个位置都要保持固定的数值。
一旦材料平铺的范围大,静电场的磁极距离就会变得很远。
磁极距离越远,保持固定数值的稳定性就越困难,其难度随著距离增大呈现指数级的增强。当然,问题并不是不能够解决。
张明浩以及其他研究员都能想到很多的解决方案,但归结在一起,就是设定多个电极,也就是分割出多个小的静电场。这样的方案,实验型「粗糙装置』无法实现。
「需要精密制造。」张明浩拧著眉头想了一下,开口道。
薛坤点头道,「我和其他人讨论过,也是这个方案,多个电极、多个静电场,可以从上方设置导体延伸出电极,把平铺的材料框在其中贴合。」「同一电路,多个电极板也能制造出同压静电场。」
「但静电场稳定性需求高,需要精密测定、制造,另外,还牵扯到待激发的环境控制。」
他说的是另一个难点。
多个静电场,只需要同一电路延伸电极就可以,但「材料待激发』状态,还需要稳定的环境控制。静电场可以设定多个,环境控制却只能有一个。
薛坤说完,所有人都看向张明浩。
张明浩拧著眉头,最终还是摇了摇头,「这不是研究问题,是技术和设计。」
「先搁置吧,再想想。」
张明浩刚回到电磁实验室。
他没有著急去解决问题,而是回了家休息,又给自己放了一天假。
一直等到第三天的时候,他才重新去了电磁实验室,坐在办公桌前,盯著屏幕上的设备图,思考起了实验中遇到的问题。薛坤说的材料叠加降低转化效率只是问题之一,因为这只牵扯技术和设计,解决方案是有很多的。他想的是另一个问题--ZXZ材料厚度和引力转化效率的关系。
现在的引力转化电磁能量的效率太低了。
哪怕用上千块偏品体材料叠加制造出ZXZ能源装置,输出总功率也只有几万瓦。
这个数据太低了,低到都不能称作是能源装置。
对比来说,家庭临时所用的柴油发电机,输出电功率也就这么高了。
根据能源行业的标准,发电厂小容量的发电机组,输出功率在100兆瓦以下。
单小型机组输出功率小于50兆瓦。
50兆瓦,也就是50000千瓦。
小型的发电机组,都能达到50000千瓦的输出电功率,ZXZ能源装置…
几十千瓦?
若是不谈技术本身,只是输出功率,说出去能让人笑掉大牙。
如此低的功率,常规领域根本是用不到的,当然还是有一定应用空间的,但都是在特殊科技高附加值领域。比如,航天。
比如,极地探索。
这些领域无法应用到地面电力,ZXZ能源装置不需要「加油』,带过去就能一直使用,当然是好的选择。输出功率,怎么提升呢?
薛坤提出的问题,让张明浩想到了材料厚度和引力转化的关系。
在引力转化方面,因为固定位置,转化强度是固定的,场力叠加没有任何效果,材料肯定有一个「最适』厚度。「最适厚度,或许是多个分子层,或是上千上万个分子层,但总归不会超过一毫米……」
「从理论上来说,也许是纳米的……」
「现在的实验,材料切片都是毫米级的,但转化上同样有结余,最适厚度范围,转化效率更高……」「ZXZ能源装置,内部材料若是能像太阳能电池板那样平铺,并进行引力的高效转化……」「那才是最有效率的方案!」
在确定想法以后,张明浩马上去了实验室,和薛坤、周建勇的组,说起要进行「材料厚度』测试。实际上,原来也预见过相关的测试,但一直没有进行,主要是因为材料切割太麻烦了。
ZXZ超材料的切割很可能会影响性能,因为上方的分子层可能会被割裂,而合金本身是导电的。当外围分子层被破坏,引力转化的测定会受到严重影响,严重一些,甚至会导致实验失败。当确定要进行实验,实验室马上联系了东川省材料检测院,张明浩还跑了一趟光学研究所,找了好几个专家一起研究材料切薄片问题。几个专家聚在一起,最终拿出了一个可行方案。
「最精密的情况下,只能切出100微米以上的薄层。」
「再低就会影响到材料性能。」
专家组给出意见。
张明浩点头道,「这个厚度可以了,我们先实验一下,如果不行,只能在材料制造上著手了。」他是不希望再去研究超薄材料制造,因为必定牵扯到超材料薄膜编译技术,大部分就是科电所来研究。不管是时间,还是成本都会很高。
偏品体材料能切片就是最好的,制造上工序要简单许多,花费的时间也少。
在此基础上,性能差一些也是能接受的。
在敲定了方案以后,专家组用精密的设备对材料进行了不同厚度的切片。
周建勇和薛坤的小组也针对切片材料进行了实验。
实验要求是很高的,因为针对超薄的材料,还要详细测定引力转化,设计上精细而复杂。
薛坤和周建勇的小组设计实验就用了一天,后续一个星期都不断在测定。
测定相对容易,准备实验需要的时间更多。
一个星期里,他们针对不同厚度的材料,做了二十几组测定,最终得出了结论。
数据组办公室。
陈帅盯著电脑上的曲线图,惊讶道,「从曲线向后延伸,50纳米左右应该是峰值了!」
「最薄的材料,厚度也达到105微米,50纳米……」
「不过从曲线来分析,转化率也不会低太多。」
「每平方厘米大概要差0.3瓦…
陈帅说得倒吸一口凉气,他最开始没有注意到面积对应电能转化率问题。
他们原来的实验,对比的都是材料的体积或质量。
现在谈面积主要是因为材料切成了薄片,100微米,也就是0.1毫米的厚度,质量是非常低的。按照这个数据来说,一块偏品体材料,所能制造出的电力数值非常惊人。
当然,切成超薄片以后,谈质量和转化电功率之间的关系就没有意义了,因为切割工序本身的成本也很高,甚至比材料制造成本还要高。陈帅瞪大眼盯著数据曲线,反复做著计算,在得出同样的结论后,不由得咽了咽口水。
张明浩坐在一旁,他的嘴角噙著笑,脸色明显放松下来,因为他的推断是正确的。
「数据变高也是正常的,因为单个材料激发的引力转化,大部分都堆积在材料内部。」
「现在数据比原来高出两倍还多,是因为转化电磁能量大多都能测定到。」
陈帅扭过头,想到了一个新问题,「切割成本有多高?单块材料切成这么多薄片,成本会不会下降?」张明浩想了想,先是道,「以输出电功率来说,成本确实下降了。」
他说完话音一转,「但针对材料薄片,又要设定大量稳定的静电场,再包括环境控制……」「实验室制造肯定是不行了,需要大规模的精细加工。」
「这个成本就很难说了。制造工艺和技术上需要设计研发,要咨询其他机构……」
当涉及到复杂的制造,就需要研究相关的技术和工艺,研发本身就有成本。
不过制造复杂也是有好处的,一旦能够大规模制造,其他机构拿到设备想把技术逆向出来都很难。就像是电脑晶片,拿到一块国际最高端的晶片,想要复刻制造出来根本是天方夜谭,除非是本来就拥有完善的底层技术。现在的制造涉及到超材料薄膜编译,技术本身是国内独有的。
另外,还涉及到ZXz超材料制造、硫元素调和工艺,再加上不确定的精密制造技术,其他的机构拿到了设备,基本上没有逆向出来的可能性。在有了基础实验数据支持后,实验室没有先找合作,而是团队一起「手工』做出了实验装置。新的实验,平铺了几平方分米的薄片材料。
材料下方间隔著超薄绝缘层的是一整块高温超导金属板,使用高温超导材料,一个目的是避免热量转化,使测定数据更加精准,同时,高温超导的低温还能给材料降温,低温下转化数据也更加精准。
装置外设定了环境控制,保证薄片材料处在ZXZ待激发状态。
后者用时是最多的,因为范围增加,环境控制参数调整难度就变高了。
在进行了几次实验以后,实验数据也确定下来。
数据组办公室里传来连连的惊呼声。
「每平方厘米65.8瓦?也太夸张了吧!」
「会不会是算错了?」
「之前我以为是算错了,但几次实验下来,确定了!」
「你们是不知道实验有多危险,输出电功率很高,接通的仪器数据爆了!」
「第一次实验,差一点就出事故!」
最后说话的是马岩,他参与了实验,知道当时的实验情况。
在装置开启后,瞬时输出电功率超过四十千瓦,导致高精测定仪器数值达到极值,电路上甚至出现了火花。四十千瓦,接近新能源电车快充的功率。
实验检测仪器用的是高精设备,承受不了太高的电功率,一次实验后就报废了,后来干脆用能承受大功率的测定仪。办公室里每一个人都非常激动,他们太清楚这个数据代表什么了。
每平方厘米,转化电功率超过65瓦,简单计算一下,每平方米制造的电功率超过650千瓦。对比太阳能电池板,转化率超过五千倍。
当然,设备本身比太阳能电池板成本高出不止5000倍,环境转化模块组设备价值就有上千万。但引力转化是不间断、持续性的,也不需要阳光来供给能源。
另外,他们是手工制造的实验装置。
手工制造,相对比较粗糙,有一部分材料没有进入待激发状态。
如果是批量化精工制造,质量提升后,效率肯定会进一步提高。
不管怎么样,每平方厘米超过65瓦的转化功率,足以支持制造ZXZ能源装置。
一个小装置,只需要安装一平方米的材料薄片,就足以产生超过650千瓦的电力。
设备本身需求的电功率只有几十千瓦,占据输出电功率比例不足百分之五。
对外输出电功率也会超过600千瓦。
「这个数据,足以支持制造能源装置。」
「我们下一步把设计方案敲定下来,先手工制造个样品装置出来。」
张明浩带著激动交代起工作,随后道,「新技术,又涉及到复杂的制造、技术研究,一般要进行复杂的论证。」「但我们的新技术,ZXZ能源技术,相信上级会第一时间敲定进行大规模的研发、制造、应用……」
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