第018章 簡並態材料

“走吧，去材料研究院~”

看到這裏，秦毅知道，曲速引擎的理論研究沒有任何的問題，接下來就是最關鍵的材料問題了。

曲速引擎的三大難關，一個是理論研究，這個是最基礎的東西，因為理論決定了方向和高度，科學越是往候發展，理論就越重要，沒有理論的支撐，很多東西都是沒有辦法再繼續研究下去。

第二個便是能源問題，曲速引擎說簡單它的原理其實也非常簡單，無非就是利用強大的能量讓空間產生共振，從而折疊空間，再然後利用強大的能量直接打開空間，形成空間蟲洞，通過空間蟲洞直接快速跨越遙遠的距離。

這到底需要多大的能量才能夠讓空間產生共振，產生折疊，打開空間蟲洞，用腳趾頭都知道，這其中需要的能量會是何等的龐大，沒有強大的能量絕對是無法支撐起曲速引擎的。

不過還好的是早就已經將可控核聚變技術研究出來，理論上來說可控核聚變產生的能量是僅次於反物質湮滅時產生的能量，這是恒星能量的源泉，足以滿足曲速引擎的強大能量需求。

第三個問題就是材料問題，二代反重力發動機對材料就已經極其的苛刻了，這曲速引擎需要的材料，它就絕對不是一般的材料，必須是理論上的簡並態材料。

簡並態材料又叫簡並態物質是一種高密度的物質狀態，簡並態物質的壓力主要來源於泡利不相容原理，叫做簡並壓力。

也就是這簡並態材料，它是需要從原子角度去打造的一種材料。

科學技術的發展，使得人們是有可能在原子尺度上人工合成材料，例如，原子團簇、團簇材料、線性鏈、多層異質結構、超薄膜等，這些材料的特征是維數低，對稱性減小，幾何特征顯著。

但也僅僅是有可能，真是實際操作起來的時候，很難真正意義上的說從原子的角度去打造自己所需要的材料，原子的單位實在是太小了，現在的科學技術頂多就只能做到納米級別，而原子比納米還要小的多。

首先我們要先了解下他們的大小，納米的英文為nanometer，縮寫為nano，納米是長度單位的一種，1納米是1米的十億分之一，記作nm。

1納米等於10個氫原子一個挨著一個排成一列的長度，因為每一種原子的直徑大小都是不一樣的，所以1納米可能等於幾十個其他元素原子的排列的長度。

20納米差不多相當於1根頭發絲的三千分之一。

而我們通常所說的納米技術，是指在納米尺度（100納米到0.1納米）的範圍內研究物質所具有的特異現象和特異功能，通過直接操作和安排原子、分子來創造新物質材料的技術。

而納米技術的出現首先得益於能夠放大千萬倍的掃描隧道顯微鏡（STM）的發明，掃描隧道顯微鏡的發明使得科學家們能夠在納米角度去觀察這微觀的世界。

從20世紀90年代初起，納米科技就得到了迅猛的發展，像納米電子學，納米材料學，納米機械學，納米生物學等等新學科不斷湧現，納米科技是科學家們預言的未來改變人類歷史的九大科學之一。

而事實上，當今的科學家雖然能夠通過STM技術去觀察原子層面的信息，並且對原子排列結構進行一定的影響。

比如1990年的4月，北美地區IBM的兩位科學家在用STM觀測金屬鎳表面的氙原子時，由探針和氙原子的運動受到啟示，嘗試用STM針尖移動吸附在金屬鎳上面的氙原子，將35個氙原子在鎳的表面排列出5原子高度的“IBM”的結構。

而華夏地區科學院的科學家們也利用納米技術，在石墨的表面通過搬遷碳原子的繪制出世界上最小的華夏地區地圖，只有不到10納米的大小。

而此後科學家們對於移動各種原子擺出各種圖案樂此不彼，矽原子、硫原子、鐵原子，一氧化碳分子、鐵基分子……

從這裏我們就可以知道，科學家們目前能夠實現的就是稍微的移動一些原子，在物體的表面擺出各種圖案，並不能真正意義的上對原子結構進行立體的打造和構建，同時更沒辦法大規模的、快速的去在原子角度打造新材料。

但是即便是這樣，只能很簡單的移動一些原子，在表面進行一些原子排列的構造，科學家們也制造出了如今各種紛繁復雜的納米材料，比如在銅的表面對銅原子的結構進行人為的排列，也能讓銅的強度增加5倍。

我們都知道金剛石也就是鉆石和石墨、焦炭，他們構成的原子其實都是一樣的，那就是碳原子，但是這些材料的性質卻相差的天差地遠，單單就硬度而言，金剛石是自然界最硬的材料，而石墨和焦炭的硬度就非常低了。

而造成這種差異的原因就是碳原子的結構，金剛石的原子結構每個碳原子都以SP3雜化軌道與另外4個碳原子形成共價鍵，構成正四面體。