第1245章 光子時空晶體材料
另一邊，華國。
關注著《探索》期刊與鋰空氣電池訊息的很顯然並不僅僅是國外的電池企業與能源相關的機構學者。
閩省閩東，寧德時代的總部大廈中。
寧德時代的董事長曾俞群正坐在自己的辦公室中，手中捏著一份新鮮出來才列印出來的報告檔案。
盯著上麵的資訊看了好一會後，他才深深的嘆了口氣，像是自言自語的開口說了一句。
「果然還是比不過啊。」
報告上的訊息正是《探索》期刊最新一期《探索·總刊》鋰空氣電池技術突破相關的資訊。
想進入鋰空氣電池這個龐大市場的企業如過江之鯽一般繁多，專門做新能源創新的寧德時代自然也不例外，而且在這一領域他們投入的研發資金數量也不小。
2027年寧德時代上半年的營收是2762億軟妹幣，淨利潤508億。
而27年他們全年科研投入是318億，對鋰空氣電池實驗室的科研資金投入是整著102億，也就是說光鋰空氣電池就吃掉了他們全年科研資金的三分之一。
這還僅僅是2027年一年的投入，如果從鋰硫電池麵世開始算起，寧德時代往鋰空氣電池項目中的投入差不多有400億整。
儘管如此龐大的投入的確給他們帶來了不少的專利和產品。
比如科研部門那邊設計了一種用固態電解質，可以替代了傳統鋰離子電池中的液態電解液，可以降低電解液泄漏、高溫分解引發的燃燒爆炸隱患，提升鋰電池的效能安全等等。
然而在鋰空氣電池技術最為核心的正極材料上，他們的研究進展依舊不太如意。
現在那位徐院士率先攻克了這些難題，曾俞群心裡除了感慨和嘆息外，反而有一絲整個人徹底放鬆了下來的情緒。
鋰空氣電池技術到底有多難突破他再清楚不過了，這是一個涉及材料化學、電化學、介麵科學、工程學等多個尖端領域的深度融合的頂尖難題。
雖然突破這項技術的並非寧德時代，但他就好像是有種『終於可以不用再往裡麵砸錢了』的感覺。
頂多後續像人工SEI薄膜和鋰硫電池技術一樣，向那位徐院士購買專利授權和技術生產。
後者即便是投入再多，也總比這樣源源不斷往這個『大坑』裡麵砸錢卻看不到多少希望的曙光更好。
這幾年寧德時代背靠和那位徐院士的合作，短短五年的時間營收翻了十倍都不止。
人工SEI薄膜專利授權和鋰硫電池的技術生產都是最賺錢的生意。
辦公室中，助理輕聲的開口道：「畢竟是徐院士。」
辦公桌後麵，曾俞群放下了手中的報告檔案，感慨道：「是啊，畢竟是徐院士。」
感慨了一句，他看向自己的助理，開口道：「聯繫一下徐院士的助理，看看能不能預約一個時間，就說我想過去拜訪一下徐院士。」
助理點點頭，快速的記錄下來：「好的。」
在便簽本上記下了這事後，這名男助理似乎想起了什麼，開口道：「對了，曾總，下個月五號在金陵那邊有一場『世界科技創新發展博覽會』，公司這邊已經收到了相關的邀請，請問需要安排人員和產品參加嗎？」
聞言，曾俞群眼眸抬了抬，若有所思的開口道：「世界科技創新發展博覽會？川海材料研究所那邊有冇有收到邀請？」
助理：「這個需要去諮詢瞭解一下，但過去幾年川海材料研究所都有收到邀請和安排人員過去，23年的時候徐院士還曾親自去過。」
曾俞群敲了敲桌子，思索了一會後開口道：「看一下我下個月5號的行程安排，如果冇有什麼重要的事情，我親自去一趟。」
23年，如果他冇記錯的話，當時就是鋰硫電池技術麵世的時候，他曾和那位徐院士達成了鋰硫電池的生產方麵的合作。
如果他冇猜錯的話，那位之所以選擇在這個時候將鋰空氣電池技術放出來，或許就是想提前打響熱度，然後再在博覽會上推出鋰空氣電池吧？
曾俞群的猜測是對的，但隻對了一半。
鋰空氣電池技術的確會在這次的『世界科技創新發展博覽會』上展示出來，而相關的論文也是為其預熱準備的。
但這個主意卻並不是徐川出的，而是川海材料研究所那邊的樊師兄想出來的。
這會兒徐川根本就冇什麼心思去管鋰空氣電池的事，這會他已經返回了金陵，正在星海研究院·材料研究所的晶體結構實驗室中忙碌著。
在超光速航行驗證實驗成功後，他的精力便轉移到了材料學的研究上。
實驗室，穿著一身白大褂的徐川正站在一台定製的具有定製相位和偏振的微小發射器組成的遠場晶格設備前。
而在這台遠場晶格設備中，有一片安置在基座上的高光學質量、表麵平整的人工合成的純度達到了無限接近百分百的『藍寶石』基底。
光是這一小片小拇指指甲大小的基底，定製價格就花費了整整七十八萬。
儘管人工合成藍寶石並不是什麼稀缺的技術，但純淨度高達9999999%以上的藍寶石片可冇那麼容易製造出來。
而這次實驗的需求對襯底的品質要求極高，所以隻能通過廠商進行嚴格的定製。
操控著設備，通過偏振的微小發射器組，徐川一點一點的將兩束不同顏色且攜帶軌道角動量的光結在強湍流環境中點射到藍寶石基地上。
這是基於『光子帶隙特性的人造週期性電介質結構』為基礎，通過無極量子計算超算中心推衍出來的最合適方式。
理論上來說，攜帶軌道角動量的光結在強湍流環境中會退化為霍普夫鏈環，該現象通過熱空氣湍流腔模擬和Kolmogorov功率譜相位屏數值模擬已經在超算中心的計算中得到驗證。
而這一步的便是在藍寶石基地上塑造實現具有『源排列』的奈米級間隙佈局。
這是『光子時空晶體』材料結合的『核心』。
先塑造一維結構的『源排列』的奈米級間隙，然後將這一工具包擴展到光中的霍普夫晶體，解鎖高維編碼方案、彈性通訊、原子捕獲策略以及新的光與物質相互作用，進而製造出多維的『光子時空晶體』材料。
是的。
『光子時空晶體』便是他選定的拓展材料學研發方向的領域之一，也是他現在正在著手進行的研究。
這也是相對比極端密度材料、量子簡併態材料更容易實現的一種打破現有材料研發基礎理論的材料。
從理論來說，這是一種介電參數在空間和時間上均呈現週期性調製的人工材料結構。
是從光子晶體材料上延伸而出，引入了時間與空間兩個複雜維度設計的新方向。
相對比極端密度材料、量子簡併態材料這些幾乎冇有多少研究的領域來說，光子時空晶體好歹還有點研究基礎。
事實上，光子晶體的概念早在上個世紀八十年代末就已經有人提出來了。
最初是在光學領域由亞布隆諾維奇和約翰兩位教授提出的，指具有光子帶隙特性的人造週期性電介質結構，有時也稱為PBG光子晶體結構。
由於這種結構的週期尺寸與「禁帶」的中心頻率對應的波長可比擬，所以這種結構在微**段比在光**段更容易實現。
而光子時空晶體是徐川在光子晶體理論上進一步拓展延伸開來的，它代表了光子晶體概念在時間維度的拓展，旨在實現對光、電磁波、聲波等各種波形更精密和靈活的操控。
最為核心的，便是將光子晶體的二維隙帶結構拓展到三維塊材料結構上。
如果能夠做到的話，那麼這種材料能夠打破了時間平移對稱性，導致係統能量不再守恆。（能量可從外部調製中獲取或耗散）。
其最顯著的特徵之一是在動量空間中形成帶隙。與此相關的傳遞波會呈現指數增長或衰減。
這種現象涉及到物理學中一個被稱作『時間反射』的現象。
簡單的來說，時間反射會產生頻率的偏移。
這相對容易理解，就像從遙遠星係中看到的紅移，在反射之前是藍色的光變成黃色，綠光變成紅色。
比如一顆距離我們上百億光年之外的藍巨星，它發出的光本來是頻率更短的藍光。但這束藍光在宇宙中傳播的時候，會隨著時間產生頻率的偏移，等它傳播了一百億年，抵達地球的時候，光波就從波長450奈米的藍光變成700奈米以上的紅光了。
這也是為什麼觀測遙遠的宇宙通常需要使用紅外望遠鏡的原因。
而時間反射現象與時間晶體有關，時間晶體的原子形成的圖案在時間上重複，就像普通晶體在空間中一樣。
但時間反射要求介質的性質在波的兩倍以上的頻率下發生變化，這意味著阻止時間反射的關鍵障礙是相信它需要大量的能量來在材料的間隙中創建時間介麵。
所以構造這種材料的核心，便是其內部的週期性結構。
理論上來說，構建光子時空晶體需要使得光在傳播過程中表現出與傳統材料截然不同的行為。
當光與波通過光子時空晶體時，特定頻率的光和波會被禁帶效應所阻擋，形成「光波帶隙」。
這意味著，光子時空晶體能夠限製某些頻率的光與波傳播，同時允許其他頻率的光波順暢通過。
這種特性為光波的控製提供了前所未有的可能性。
想像一下，當一種材料能夠在能量供應十足的情況下，穩定且無限製的放大光波是一種怎樣的場景？
大部分人的第一想法或許就是『高能雷射』不就無敵了麼？
是的！
理論上來說，光子時空晶體就是這樣一種神奇的材料的。
雷射，這個神奇的光束，在醫療、工業製造、科研等眾多領域都有著不可替代的作用。
在醫療領域，它可以像一把極其精細的手術刀，進行微創手術；在工業製造中，它能精準地切割、焊接各種材料。
但是傳統的雷射器也有自己的缺陷和問題。
比如能量轉換效率不夠高，就像一輛汽車油耗太大；光束質量有時候也不太理想，就像射出的箭不夠筆直。
而光子時空晶體的出現，能夠給雷射發射器件帶來了全新的突破。
它可以讓雷射在其中進行更高效的能量轉換，就像給汽車裝上了一台超級節能發動機。
而且，通過它對某個特定頻率光波的精確控製，能夠讓光束的質量大大提升，就像把普通的箭打磨成了削鐵如泥的神箭一樣，直接穿透原本無法穿透的屏障。
不僅僅是雷射領域它可以發揮出巨大的作用，在無線通訊、傳感器等等其他領域光子時空晶體同樣可以發揮巨大的作用。
比如在我們現在的生活中，無線通訊就像空氣一樣無處不在，我們用手機聊天、上網，靠的都是它。
可是，就像道路會擁堵一樣，無線訊號在傳輸過程中也會遇到各種麻煩。有時候訊號會變弱，就像跑步的人冇了力氣；有時候還會受到乾擾，就像有人在耳邊大聲吵鬨。
而光子時空晶體在無限通訊領域就像是給無線通訊打造了一條超級高速公路一樣，它能夠放大電磁波，讓無線發射器和接收器變得更加強大。
比如說，以前在偏遠山區訊號不好的地方，有了光子時空晶體的助力，手機訊號可能就會像在城市裡一樣順暢。
而且，在一些訊號密集的地方，比如大型商場或者演唱會現場，它還能減少訊號之間的相互乾擾，讓大家都能愉快地享受通訊服務。
當然，在研發的初期想要製備出來一種能夠讓光子時空晶體無限放大光訊號與波訊號的材料幾乎是不可能做到的事情。
但即便是隻要在原有的，將訊號與能量轉換效率訊號做到提升，哪怕僅僅是提升百分之一，也足夠證明這條路是可以走得通的。
而這也是徐川的目的，他需要先證實你能夠基於廣義相對論與拓撲光子學的交叉來控製材料的晶體曲率，以製造出一種不同於現有研發方式基礎的材料。