学霸的科幻世界

    剩余的电力，也只能勉强保证大型全封闭式农场和民生用电。

    像比较耗电的私人电动车，更是被严格禁止，就连普通的电脑手机等电子产品，价格也高到了普通人难以企及的地步。

    因此，这个世界在微电子领域反而和前世差距不大，材料学也是强在冶金等方面，非金属材料领域的几乎没什么特别大的突破。

    石墨烯倒是勉强能量产了，但无论纯度和成本，都难以令人满意。




第六十章 无法开启的宝藏
    “有点意思！”

    图书馆内，庞学林正在翻阅飞刃材料相关资料。

    当初抽到飞刃材料和石墨烯气凝胶超材料这两项技术后，系统也给出了这两项技术的技术原理和工艺流程。

    其中与飞刃材料相关的论文就有三十多篇，与石墨烯气凝胶超材料相关的论文有十多篇。

    庞学林曾经尝试解读这写论文，结果自然是一脸懵逼。

    于是他只好将这些论文全部都束之高阁，原本想着等老爸回来后，和他商量一下，该怎么利用手头的这些论文谋利，却没想到首先在这个世界用上了。

    花了将近一周的时间，庞学林将首先将飞刃材料的论文通读了一遍，如果遇到没有搞懂的地方，他就记下来，要么自己查资料解决，要么就去询问江大的老师。

    遗憾的是，这个世界在碳纳米管材料方面似乎始终没什么大的进展，很多概念连江大的老师们也不太明白。

    不过即使这样，庞学林还是勉强搞懂了飞刃材料的核心技术。

    在这之前，庞学林一直对飞刃材料以及碳纳米管技术有些不以为然，觉得这种材料虽然有一定价值，但只是在特定范围内用处很大。

    毕竟在三体世界内，飞刃材料也一直只表现出了高强度的性质，其他方面并没有过多赘述。

    直到有了一定的材料学基础，再看完论文后，庞学林才意识到，这项技术有多么逆天。

    飞刃材料中的碳纳米管，实际上是单壁碳纳米管，几何结构可以视为由单层石墨烯卷曲而成。

    碳纳米管可以分为单壁碳纳米管，和多壁碳纳米管。

    多壁碳纳米管可理解为不同直径的单壁碳纳米管套装而成，层与层之间距离约034纳米。

    单壁碳纳米管的管径很小，一般在1-2纳米之间，使得其比表面能很高，大多情况以成束存在。

    相比于单壁碳纳米管，多壁管在开始形成的时候，层与层之间很容易成为陷阱中心而捕获各种缺陷，因而多壁管的管壁上通常布满小洞样的缺陷。

    因此，飞刃材料便是由成千上万根单壁碳纳米管材料交织而成，形成碳纳米管纤维，由此具备了极高的强度。

    但这里面，真正厉害的并不是这种碳纳米管的强度，而是它的高纯度。

    要知道，目前人类一般只能利用甲烷经钴催化剂催化裂解，然后在空气中氧化制备得到的碳纳米管。

    这种方式制备得到的碳纳米管纯度并不高，而且以多壁碳纳米管居多。

    单壁碳纳米管更是只能在实验室里少量制备，但即使水平最高的实验室中，单壁碳纳米管的纯度也只能达到95%左右，根本没办法商用，更遑论大规模产业化了。

    而在三体世界，汪淼他们团队利用黑箱反应，可以制造出纯度高达9999999%的单壁碳纳米管，这种纯度的碳纳米管，不但可以制造飞刃材料，而且还可以用于制造碳纳米管cmos器件（互补金属氧化物半导体及制程，集成电路基本单元）。

    碳纳米管具有独特的力学、光学和电学特性，尤其是其高迁移率、柔性、通透性和生物可兼容性等特性，相比于硅材料以及其他纳米材料，有着独一无二的优势，能够满足信息产业未来对高性能、低功耗和各种功能化的需求，对整个集成电路产业链都有着重要的意义。

    流浪地球因为太阳危机的原因，当年在硅基材料接近极限的时候，并没有将资源投入到碳基芯片的研发中去，因此，这么多年以来，人类的计算机技术整体进展不大。

    这一点从电影中其实能看得出来。

    当然，集全球科学家之力制造的领航员号空间站中，负责管理空间站的人工智能moss是个例外。

    而高纯度的单壁碳纳米管，恰恰可以解决碳基芯片研发中最关键的问题。

    而且，高纯度单壁碳纳米管的应用可不止这一点，基于高纯度碳纳米管制造的非易失性随机访问储存器，无论储存容量、读取速度（为普通闪存1000倍）、功耗、可靠性和耐用性，都比普通的储存器高出一个数量级。

    在储能领域，单壁碳纳米管材料还是一种特殊的导电添加剂，它能在较低浓度时就形成导电网络，因此，将其加入电池中去，可以改善电池中的活性物质，能够将电池的能量密度增加百分之五十到六十。

    此外，碳纳米管在医疗、生物传感器、纳米机器人、导电塑料、电磁干扰屏蔽、隐形材料、航空航天新材料等领域，都有着广泛的用途。

    “这玩意儿就是一逆天神器呀！”

    庞学林看得两眼发光，他之前还在想这两项技术搞出来之后，能否得到联合政府的重视呢。

    现在，他丝毫不再担心了。

    单单增加电池储能密度的功能，就足以引起联合政府重视了。

    更不用说这种高纯度碳纳米管对于集成电路产业的巨大意义。

    只要自己将这种材料搞出来，那么他将得到某些至关重要的权力，至少让自己的亲人提前进入地下城，未来拥有更好的居住环境都没什么问题。

    不过随即，庞学林又有些头疼。

    有原理，有技术，有工艺流程，有完善的可执行方案！

    但他手底下没有团队，没有可以任由他使用的实验室。

    这段时间在江大，庞学林就已经发现，江大材料与工程学院的主要研究方向为硅材料、耐高温合金、金属材料、无机非金属材料等领域为主，在碳基材料领域并没有太强的力量。

    而且就算有，庞学林也不可能得到一个实验室的主导权。

    这是一个很麻烦的问题了。

    不把实物做出来，谁相信他有这个能力制造出高纯度单壁碳纳米管。

    眼下这些论文对他而言，就相当于一个无法开启的大宝藏。

    “看来，只能找爷爷帮忙了！”

    庞学林揉了揉太阳穴，有些头疼道。



第五十八章 说服
    “你说的是真的”

    庞绍安微微一愣，他是知道自己孙子的水平的，在同年龄段，庞学林称得上是佼佼者，就算拿到io的金牌，庞绍安都不会感觉多少意外。

    可现在庞学林告诉自己，他不但已经将高中阶段的数学知识融会贯通，甚至连微积分、数学分析、抽象代数这类大学阶段的课程都自学了一部分，这就让他有些吃惊了。

    平日里也没见他自学大学的内容啊，难道他私下里偷偷学的

    庞学林呵呵笑道“爷爷，是真是假，你测试一下我不就知道了！”

    “好，那我就和你打了这个赌，我们现在就去书房，我当场出题，你当场解答！”

    庞学林自无不可，一旁的姚建中也饶有兴致地跟过来看起了热闹。

    来到书房，庞绍安找来稿纸，很快在上面写下第一题

    设r是全体实数构成的集合，求所有的函数f:rr，使得对任意实数x和y，都有

    ffff。

    这道题看似简略，而且也没超出高中数学的范畴，但题目本身对高中阶段的学生而言，却是非常有难度的，至少拿到io上当做考题，一点问题都没有。

    庞学林接过考题，只是扫了一眼，然后想也没想，提笔就在稿纸下方空白部分刷刷刷地写起了答案。

    解将题中等式记为（x，y），则由（0，0）可知

    f2）0（1）

    对任意实数x≠1，存在实数y，满足xyxy，则yxx1，由（x，xx1）可知，

    ff0，x≠1（2）

    对f（0）可以分两种情况讨论。

    ……

    庞绍安原以为，庞学林怎么也得思考个十几分钟，找到思路后，再花上十几分钟解题。

    却没想到，对方只看了一眼题目，然后就直接解题了，前前后后都没用五分钟。

    “爷爷，你看看，我这样解得对不对”

    庞学林自信满满地将答案递给了庞绍安。

    菲奖大佬做io试题，甚至比大学生做小学试题都要来的轻松，看到题目的第一眼，庞学林就已经看透了出题者的意图。

    如果真要说数学水平，他已经比庞绍安都要高出不止一筹。

    庞绍安接过来看了一下，点头道“不错，没想到你最近水平见涨啊，解题速度快多了。不过这只是高中竞赛的内容，你既然大学阶段的课程都已经自学过了，那我接下来的题目，就不限于高中知识了。”

    庞学林笑嘻嘻道“爷爷，你尽管出，答不上来算我输！”

    “臭小子，什么时候这么狂了！”

    庞绍安嘴上虽然骂着，心里却高兴得很，如果庞学林真的有他自己说的这种水平，不就证明了自己教育的成功吗

    “你之前说自己学过线性代数，那第二题，就和矩阵相关。

    很快，庞绍安又在稿纸上写下了第二题

    证明任意n阶实方阵a可以分解为aa0a1a2，其中a0a，a是实数，a1、a2都是幂零方阵。

    和第一题一样，庞学林同样没有思考多久，直接在稿纸上写下答案

    证明我们先证明一个引理。

    引理设a是n阶实方阵且满足tr（a）0，则存在可逆实方阵，使得1a的对角元素都是0。

    对n进行归纳，当n1时，a（0），结论显然成立，下面设n≥2，我们考虑两种情形。

    情形一中的所有非零向量都是a的特征向量……

    ……

    同样，只用了五分钟时间，庞学林就完成了解题。

    这一回，不仅庞绍安惊讶，就连姚建中，也一脸惊叹“老庞，你家小林了不得啊，这道题，一般的本科生都不一定解得出来！”

    “再来！”

    庞绍安道。

    接下来，第三题，第四题，第五题……

    从微积分、微分方程到推导求解线性方程组的共轭梯度，再到群论、微分几何、泛函分析。

    难度也开始直线上升，可庞学林解题速度适中没什么变化，无论多么难的题目，到他手中，几乎三下五除二，最多也就花个十来分钟就能搞定。

    不知不觉间，一个多小时过去了。

    而庞绍安和姚建中，也从一开始的惊讶，赞叹，再到后来震撼，麻木。

    “小林，这些内容你都是什么时候开始学的”

    庞绍安看着庞学林，有些不可思议道。

    庞学林有些不好意思道“您书房里不是有很多大学阶段的数学书吗我两年前就偷偷学了，爷爷，你觉得我现在的水平怎么样，是不是可以不用去上高中了”

    庞绍安道“也就是说，你花了两年时间，不但自学了本科阶段的数学体系，甚至基本上融会贯通了”

    庞学林点了点头。

    庞绍安和姚建中面面相觑，他还能说什么呢

    刚才他出的考题，大部分是本科生数学竞赛的内容，有一些是研究生阶段都比较难的试题，都被庞学林轻松解了出来。

    姚建中在一旁竖起了大拇指，说道“老庞，你家小子真是妖孽，按照他的水平，再去上高中的课程确实没有太大意义了。这样吧，小林，我帮你去江大物理学院说说，你可以直接去物理系旁听，明年初就可以办理春季学期的入学手续！”

    庞绍安瞪了他一眼，说道“老姚，这可是我孙子，你别想着挖墙脚！小林，这样吧，我明天去你们学校和你们老师聊聊，然后我再去找刘廷波，你接下来直接去江大数学系上课！”

    庞学林哭笑不得道“爷爷，可我想学的是材料专业！”

    庞绍安瞪着眼道“这怎么成，以你的数学天赋，学材料那是浪费！”

    庞学林道“爷爷，姚爷爷，你们的好意我心领了。不过我还是想学材料工程，这个时代，做纯数研究是没有多大意义的，反而是材料这类在工程领域有着极强应用前景的学科，更加适合我。”

    “可是……”

    “爷爷，你别劝我了，如果学习其他专业，我还不如等高中毕业参加高考，自主选专业！”

    庞绍安皱了皱眉，见庞学林一脸坚定的样子，叹道“那行，我也不逼你了，材料就材料吧！”

    庞学林道“爷爷，那这次去江大旁听的事，要不要和我爸妈说一下！”

    这是庞学林进入本位面后，第一次提起自己父母的事。

    之前他想问，可一直找不到一个合适的切入点。

    现实世界中学的时候，自己父母一直忙于生意，没多少时间照顾自己，但在流浪地球位面，整个世界线大变，建造地球发动机需要消耗大量资源，目前世界经济基本上以计划经济为主，市场经济为辅的一种状态，庞学林不知道自己老爸那家公司还能不能开的下去。

    庞绍安道“你爸妈和小夏的妈妈都在上海二号发动机工作，哪有时间管你，到时候我和他们说一声就行了！”

    “上海二号发动机”