在成功模擬出鎳鈦記憶合金簡(jiǎn)化模型的微觀結(jié)構(gòu)與相變機(jī)制之后,陸一鳴并未立刻投入到「具現(xiàn)」的嘗試中。那一次模擬對(duì)他精神力與書(shū)冊(cè)能量的消耗實(shí)在太過(guò)恐怖,他足足休養(yǎng)了三日,才從那種大腦被徹底掏空的虛脫感中掙扎出來(lái),勉強(qiáng)恢復(fù)到巔峰狀態(tài)的七八成。
這三日里,他除了以冥想調(diào)養(yǎng)身體,便是反復(fù)研究書(shū)冊(cè)中記錄下來(lái)的那些數(shù)據(jù)。它們不再是冰冷的原子結(jié)構(gòu)圖與相變路徑,而像是一部深?yuàn)W繁復(fù)的微觀史詩(shī),在他眼前緩緩展開(kāi)。他越是深入研究,就越能體會(huì)其中的博大精深,也越能發(fā)現(xiàn)自己之前模擬過(guò)程的不足之處。
“簡(jiǎn)化模型……果然還是太粗糙了?!标懸圾Q看著書(shū)冊(cè)頁(yè)面上那些閃爍的原子光點(diǎn),眉頭微蹙。光點(diǎn)以特定的幾何構(gòu)型排列,呈現(xiàn)出一種冰冷而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拿栏校?,這只是表象?!半m然抓住了核心的熱彈性馬氏體相變機(jī)制,但對(duì)于孿晶的形成與消除,對(duì)于界面能的影響,乃至不同成分配比對(duì)相變溫度的精確調(diào)控,都還是一片空白?!?
他清楚,想要具現(xiàn)出性能優(yōu)良、穩(wěn)定性高的記憶合金,單憑目前這份“初步數(shù)據(jù)”,幾乎是不可能完成的任務(wù)。但他也明白,飯要一口一口吃,路要一步一步走。當(dāng)前最重要的,是先驗(yàn)證「具現(xiàn)」可控相變材料的可行性。哪怕制造出來(lái)的,只是一個(gè)性能低劣,效應(yīng)微弱的樣品,其意義也是里程碑式的。
于是,在精神和能量都基本恢復(fù)之后,陸一鳴再次來(lái)到他的能量實(shí)驗(yàn)室。這一次,他的目標(biāo)非常明確,就是要基于已有的模擬數(shù)據(jù),嘗試具現(xiàn)出一小段具備單向形狀記憶效應(yīng)的金屬絲。
所謂單向形狀記憶效應(yīng),是指材料在低溫馬氏體狀態(tài)下發(fā)生塑性變形后,通過(guò)加熱到某一特定溫度,即奧氏體轉(zhuǎn)變完成溫度af,能夠完全恢復(fù)到其在高溫奧氏體狀態(tài)時(shí)預(yù)設(shè)的原始形狀。如果在此之后再次冷卻并且施加外力,它會(huì)再次變形,但無(wú)法自動(dòng)恢復(fù),必須再度加熱才能復(fù)原。這是形狀記憶合金最基本,也是應(yīng)用最廣泛的一種特性。
陸一鳴深吸一口氣,實(shí)驗(yàn)室里淡淡的塵埃氣息與金屬器械的冰冷味道一同吸入肺中,讓他紛雜的思緒沉淀下來(lái)。他將所有雜念排除腦后,心神完全沉浸在與神秘書(shū)冊(cè)的連接之中。
“目標(biāo):具現(xiàn)單向形狀記憶金屬絲?!?
“材料基礎(chǔ):鎳鈦合金簡(jiǎn)化模型模擬數(shù)據(jù)?!?
“預(yù)設(shè)原始形狀:直線段?!?
“關(guān)鍵工藝參數(shù)模擬:高溫奧氏體相退火,用于設(shè)定原始形狀;低溫馬氏體相變形,用于引入可恢復(fù)形變;加熱誘導(dǎo)逆相變,用于恢復(fù)原始形狀……”
一連串指令在他心中成型。這一次,他不僅僅是要“畫(huà)”出一根金屬絲,更重要的,是要在「具現(xiàn)」的過(guò)程中,將記憶合金的相變機(jī)制和“記憶”效應(yīng),如同一段精密的程序代碼,“編碼”到材料的微觀結(jié)構(gòu)之中。
這,無(wú)疑是一項(xiàng)比單純模擬原子結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,也更加精細(xì)的操作。
他伸出右手,掌心向上。一股精純的能量從丹田內(nèi)的隕石核心涌出,通過(guò)神秘書(shū)冊(cè)的轉(zhuǎn)化和引導(dǎo),開(kāi)始在他掌心匯聚。一團(tuán)柔和的白光浮現(xiàn),但與以往具現(xiàn)普通金屬不同,這一次,能量匯聚的速度非常緩慢。
在他的「像素視界」中,他能“看”到無(wú)數(shù)代表鎳原子和鈦原子的微小能量粒子,正在他的精神力引導(dǎo)下,按照之前模擬出的b2奧氏體晶格結(jié)構(gòu),一點(diǎn)點(diǎn)地、小心翼翼地進(jìn)行著排列組合。
“高溫奧氏體相……設(shè)定初始形狀為直線……”他首先要在“高溫環(huán)境”下,這是一種模擬的環(huán)境,并非真實(shí)加熱,將原子排列成規(guī)整的無(wú)應(yīng)力奧氏體晶格,并將其“形狀”記憶為一條直線。
這個(gè)過(guò)程,仿佛是在用無(wú)數(shù)個(gè)微小的磁性積木,在微觀尺度下搭建一座橫跨虛空的橋梁,每一塊積木的位置和朝向都必須精確無(wú)誤。
嗤嗤……
他掌心的能量光團(tuán)發(fā)出細(xì)微,如同蠶食桑葉般的聲響。大量的能量被消耗,但具現(xiàn)出來(lái)的實(shí)體物質(zhì),卻只有發(fā)絲般粗細(xì)的一小點(diǎn)。一種前所未有的精神負(fù)擔(dān)壓在他的意識(shí)深處。
“精神力……對(duì)原子級(jí)別操控的精度要求太高了……”陸一鳴咬緊牙關(guān),額頭上滲出細(xì)密的汗珠。他能感覺(jué)到自己的精神力正在以驚人的速度流逝,比模擬時(shí)有過(guò)之而無(wú)不及。因?yàn)椤妇攥F(xiàn)」不僅僅是構(gòu)建靜態(tài)結(jié)構(gòu),更要賦予其動(dòng)態(tài)的“相變潛能”。
艱難地,他將這條“高溫奧氏體直線金屬絲”的長(zhǎng)度延伸到了大約一厘米。此時(shí),他才剛剛完成第一步,精神力卻已消耗近半。
接下來(lái),是關(guān)鍵的“低溫馬氏體相變形”步驟。
他繼續(xù)在模擬的環(huán)境中“降溫”,引導(dǎo)金屬絲內(nèi)部的奧氏體晶格,按照之前模擬的路徑,向著低溫馬氏體相轉(zhuǎn)變。同時(shí),他施加一個(gè)虛擬的“彎曲”外力,使得形成的馬氏體相發(fā)生孿晶變形,金屬絲也隨之彎曲成一個(gè)u形。
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“馬氏體孿晶……儲(chǔ)存形變……”這個(gè)過(guò)程,他必須精確控制孿晶的取向和數(shù)量,才能確保加熱后能夠順利恢復(fù)原始形狀。他全神貫注,仿佛一位在鋼絲上行走的雜技演員,維持著微妙的平衡。
然而,就在他嘗試引導(dǎo)馬氏體孿晶形成的時(shí)候——
“啪!”
一聲極輕微,卻無(wú)比刺耳的脆響。他掌心那根好不容易具現(xiàn)出來(lái),并且已經(jīng)彎曲成u形的金屬細(xì)絲,突然從中間斷裂開(kāi)來(lái),化作兩截失去光澤的普通金屬斷口,冰冷地躺在他手心。
第一次具現(xiàn)嘗試,失?。?
“內(nèi)應(yīng)力過(guò)大……或者說(shuō),模擬的馬氏體相結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定,無(wú)法承受變形產(chǎn)生的應(yīng)變……”陸一鳴的臉色有些難看,但并沒(méi)有氣餒。他知道,這種級(jí)別的創(chuàng)造,不可能一蹴而就。失敗是必然的序曲。
他仔細(xì)分析著失敗原因。書(shū)冊(cè)中記錄的模擬數(shù)據(jù)雖然提供了相變機(jī)制的框架,但在具體的原子排布、晶界處理、缺陷控制等方面,還有太多細(xì)節(jié)需要他自己去摸索并且完善。
他沒(méi)有立刻開(kāi)始第二次嘗試,而是再次沉下心來(lái),閉上眼睛,在腦海中反復(fù)回放失敗的瞬間。他對(duì)照著那斷裂的截面,重新審視和優(yōu)化書(shū)冊(cè)中的模擬數(shù)據(jù)。他嘗試調(diào)整原子間的“模擬作用力”,嘗試引入一些“虛擬晶界”來(lái)緩解應(yīng)力集中,甚至嘗試在原子排列中,預(yù)留一些微小的“容錯(cuò)空間”。
這個(gè)過(guò)程,同樣耗費(fèi)了大量的精神力與時(shí)間。
當(dāng)他感覺(jué)對(duì)模擬數(shù)據(jù)有了一些新的理解和把握之后,才再次開(kāi)始了艱難的具現(xiàn)過(guò)程。
能量匯聚……高溫奧氏體相直線構(gòu)建……低溫馬氏體相彎曲變形……
這一次,他更加小心謹(jǐn)慎。他對(duì)每一個(gè)原子的位置,對(duì)每一個(gè)相變步驟的能量控制,都力求做到盡善盡美。他的精神力如同涓涓細(xì)流,精確地灌注到每一個(gè)微觀節(jié)點(diǎn)。
金屬絲在他掌心緩緩成型,一點(diǎn)點(diǎn)變長(zhǎng),一點(diǎn)點(diǎn)彎曲。這一次,它堅(jiān)持了更久。
然而,就在金屬絲即將完成u形彎曲,勝利曙光仿佛就在眼前的時(shí)候——
“嗡……”
金屬絲突然發(fā)出一陣不穩(wěn)定的震顫,表面的金屬光澤也開(kāi)始變得黯淡。緊接著,它并沒(méi)有斷裂,而是像一根普通的軟鐵絲一樣,在u形的狀態(tài)下“固定”住了,失去了應(yīng)有的彈性。