第502章 林葉:讓我試試!
時間很快來到了第二天上午。
林葉又是早早地來到了實驗室,再次來到了製備室。
在一台高精度的二維材料顯微轉移台前,林葉、沈鳴以及主刀的龔浩三人圍坐在一起,正式開始嘗試製備這塊特殊的魔角石墨烯。
實驗開始了。
龔浩熟練地操作著高精度微操搖杆。
他先是用一層透明的聚合物印章,粘起了一塊絕緣的六方氮化硼薄片,接著就是在顯微鏡下,小心翼翼地將這塊氮化硼壓在了一片完整的單層石墨烯上。
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「注意了,最關鍵的一步,撕裂。」
龔浩深吸了一口氣,屏住呼吸,手指緩慢地操控著壓電陶瓷位移台。
伴隨著玻璃基板的微小移動,那片完整的石墨烯便從中間被撕成了兩半。
一半留在了底座上,另一半則被氮化硼粘著,懸在了半空中。
「嘖,運氣還算是不錯,第一塊撕不錯,晶格方向完全一致。」
龔浩感慨了一聲,隨後繼續輸入指令,讓底部的旋轉台精準地轉動了1.08度。 最後,他操控著懸在半空中的那一半石墨烯,緩緩下降,像蓋章一樣,精準地貼合在了底部的另一半石墨烯上。
整個過程聽起來簡單,但足足耗費了將近三個小時。
每一步都必須小心翼翼,不能出現任何差錯,否則的話材料報廢不說,前功盡棄才是最折磨人的。
然而,就在他們都以為這第一次製備就成功的時候,當龔浩把做好的樣品放進原子力顯微鏡下進行表徵檢測時,屏幕上卻顯示出了一道道明顯的波紋。
「失敗了……」
龔浩嘆了口氣,懊惱地說道:「圓環構型的邊緣應力太大,兩層石墨烯在接觸的瞬間發生了滑移,角度變成了1.15度,而且中間還起皺了。」
他們感受到了這種特殊構型帶來的巨大阻力。
「沒事,繼續,再來一次。」林葉平靜地說道。
短暫的休息後,下午,第二次製備開始。
同樣是漫長而枯燥的拉推、撕裂、對準。
但又是三個小時後,第二次依然宣告失敗。
這一次是因為在蓋上去的瞬間,中間裹入了一個特別微小的氣泡,導致兩層石墨烯並沒有形成完美的莫爾超晶格。 到了晚上八點多。
:
第三次製備,依然以角度偏離0.05度而遺憾告終。
每一次製備都相當耗費心神和時間,連續三次高強度的顯微操作,讓龔浩的眼睛都充滿了紅血絲。
「邪門了……」
龔浩看著屏幕上的廢片,滿臉懊惱地抓了抓頭髮,「這圓環形狀的范德華力拉扯太難整了,每次快貼上的瞬間,邊緣的張力就會破壞角度。」
「林教授,實在抱歉,問題總是出在最後那一下的應力釋放上,我可能再多試幾次,找找手感……」
「不用著急。」
一直站在旁邊默默觀摩的林葉,此時卻笑著拍了拍龔浩的肩膀,笑著安慰道:「這種精細活兒本來就費神,今天你已經很辛苦了,慢慢嘗試就好,咱們今天就到這兒,明天養足精神再來。」
龔浩慚愧地點了點頭,只能收拾好實驗台,結束了這一天的枯燥工作。
眾人散去後,林葉走在回專家公寓的路上,腦海中卻在不斷回放著今天白天龔浩操作顯微轉移台時的每一個細微動作。
其實,對於魔角石墨烯的製備流程,林葉早就已經算是比較熟悉了。 因為他之前在推導理論,研究這個機制的時候,為了弄清楚兩層石墨烯之間的范德華力相互作用,特意去深入了解過這方面的製備工藝。
他想著通過研究物理上的製備過程,也能從側面幫助理解微觀機制的形成。
而在這個過程中,憑藉著系統賦予他的【微觀加工直覺】和強大的實驗操作天賦,他在腦海中其實早就把這套拉推法製備方法給模擬七七八八了。
只不過,理論歸理論,他本身從來沒有親自上機嘗試過,也沒有在現實里親眼看過別人怎麼做,缺乏實際的視覺經驗,所以也不敢說自己一上手就能完美做出來。
但是今天,在親眼盯著龔浩做了一整天的流程之後,林葉徹底補齊了最後一塊短板,已經完全明白了具體的操作手法。
至於為什麼連續三次都失敗在最後一步的應力釋放上,林葉的心中結合理論,也已經稍微做了一番分析,大概明白了問題出在哪裡。
這個特殊的考比諾環構型,其邊緣的應力場分布,和常規的長條形完全不同,龔浩還在用以前做長條形的手法去貼合,自然會在接觸的瞬間發生微觀滑移。
不過,具體是不是這個原因,林葉覺還是等明天的實驗,再仔細看看龔浩的操作才能最終確認。
……
就這樣,時間來到了第二天。
製備繼續。
今天龔浩顯然是回去痛定思痛,嘗試修改了操作手法,放慢了最後貼合時的下降速度。 情況確實稍微好了一點點,樣品中間的褶皺變少了,但是,最關鍵的扭轉角度,依舊在貼合的瞬間發生了滑移,沒有保住那關鍵的1.08度。
第二天的製備,依然宣告失敗。
不過,林葉卻從今天龔浩的這番操作和最終的失敗畫面中,徹底印證了自己心中的那個猜想。
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他已經完全明白該怎麼做了。
……
到了第三天。
上午,雙眼盯通紅的龔浩,再次硬著頭皮嘗試了兩次。
他今天又嘗試更新了聚合物印章的加熱溫度和手法,卻依然在最後關頭功虧一簣。
接連的失敗,讓這位博士後的心態都快崩了,坐在椅子上狂抓頭髮。
而就在他深吸一口氣,準備進行今天第三次嘗試的時候,一直站在後面默不作聲的林葉,忽然走上前開口了。
「那個……先停一下吧,要不……讓我來試試,可以嗎?」 聽到林葉的話,龔浩整個人頓時有些錯愕地回過頭。
他沒想到,林葉居然會主動提出要自己來嘗試。
龔浩有些遲疑,還以為林葉是因為自己這兩天失敗了太多次,覺進度太慢有些著急了。
他先是滿臉愧疚地表示了抱歉:「林教授,實在對不住,是我拖了進度,不過……」
他猶豫了一下,還是委婉地勸阻道:「這二維材料轉移台非常精密,您平時搞理論的,非專業實驗人員直接上手接觸這種專業儀器……恐怕不太方便,萬一碰壞了壓電陶瓷馬達就不好了。」
林葉聞言,笑著擺了擺手,解釋道:「你誤會了,我不是因為著急進度,就是因為這三天在旁邊看了你的操作,我自己感覺稍微了解到了一點門道。」
「而且,對於最後一步為什麼總是失敗,我心裡大概有點想法,所以想親自上機嘗試一下驗證驗證。」
「這……」
聽到這個理由,龔浩更猶豫了,同時心中對於林葉的話簡直是一百個不相信。
看了三天的操作過程,就了解到門道了?還知道怎麼解決了?
開什麼國際玩笑!
這可是魔角石墨烯啊! 製備流程里最玄學、最難搞的操作步驟之一!
要是真的只需要在旁邊看看就能學會,那魔角石墨烯只怕早就爛大街了,還輪到自然科學天天發文章吹?
一旁的沈鳴作為林葉的頭號腦殘粉,此時卻一眼看出了龔浩的顧慮,當即大大咧咧地湊了上來。
「哎呀,龔師兄,你就讓我林哥試試唄!」
沈鳴拍著胸脯打包票道:「咱們這顯微轉移台又沒那麼脆弱,就算是操作失誤了,無非也就是多廢幾塊石墨烯和氮化硼材料而已,壞不了事!」
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「而且龔師兄,你可別小看我林哥,我林哥那動手能力絕對是怪物級別的!連我有時候看了都不由感到驚嘆。」
「雖然魔角石墨烯的製備確實複雜,但以我林哥的天賦,看上幾遍就完全掌握,那絕對不是沒可能的事兒!」
聽到沈鳴越吹越離譜,林葉也是哭笑不地打斷了他:「行了沈鳴,別在那兒誇張了。」
隨後,林葉轉頭看向龔浩,語氣溫和,卻依然帶著一種特有的自信:「龔師兄,你放心,我會小心操作的,退一萬步講,就算真出了什麼問題,導致儀器出現了損壞,我也照價賠償所里一台全新的。」
聽到林葉把話都說到這份上了,龔浩也不好再拒絕。
而且他轉念一想,沈鳴剛才說也對,這顯微轉移台也就是個微米級的機械位移台,又不是像極低溫tm的探針那樣,稍微碰一下或者呼吸重一點就斷了。 這玩意兒確實沒那麼容易壞。
更重要的是,沈鳴這小子在他們實驗室里,那一手強悍的動手操作能力可是出了名的。
自從沈鳴來到他們這,靠著那手絕活兒,早就成了各大課題組爭相借去幫忙的香餑餑。
現在,連沈鳴這種動手狂人都對林葉的實驗操作能力推崇備至,這也讓龔浩心中生出了一絲強烈的好。
他倒想看看,這位在數學和理論物理上大殺四方的天才教授,在這種要求極致精細的微觀實驗操作上,到底能有多大的能耐。
真的能像是他剛才說的那樣,就是看了自己這三天的操作,就能掌握流程了嗎?
「行吧。」
龔浩站起身,將主操作位讓了出來。
「那林教授,你來親自試試吧,不過還是小心點。」
林葉向龔浩道了聲謝,隨後便沒有推辭,直接走過去接過了主操作的位置,安穩地坐了上去。
他看著眼前這台布滿精密旋鈕,連接著高倍顯微鏡的二維材料轉移台,眼中也是忍不住流露出了一抹期待和躍躍欲試的神色。
雖然他親自上陣,主要目的確實是為了趕緊把這塊實驗用的材料給製備出來,但從某種程度上來說,他其實也帶著點見獵心喜的心思,想要挑戰一下自己。 這還是他第一次在現實中親手接觸這種純正的尖端基礎物理實驗操作。
之前他搞出來的拓撲諧振壓電變壓器以及多維極化電離格柵,雖然也絕對算上是當今世界最尖端的製造工藝,但那畢竟屬於工業範疇。
而眼前這台機器要對付的,是單原子層的石墨烯。
這是純粹的微米級甚至納米級的手藝。
深吸了一口氣,林葉不再多說廢話,雙手直接搭在了顯微轉移台的微操搖杆上,立即開始上手。
站在林葉身後的龔浩,原本整顆心都還懸在嗓子眼裡,生怕林葉這個外行搞錯哪個旋鈕把壓電陶瓷馬達給崩了。
但就在林葉上手操作的下一秒,龔浩就愣住了。
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顯微鏡的焦距調節、位移台的粗調與微調、聚合物印章的溫度預設……林葉的動作簡直可以說是行雲流水,絲毫沒有那種第一次碰儀器的生澀感,反而透著一種讓人驚嘆的熟練感。
龔浩看眼睛都直了。
林教授難道以前接觸過他們這種實驗室的頂級設備?
不可能啊,誰不知道林葉是搞純數學起家的大神? 他上哪去練這種吃滿機時才能達成的實驗手藝去?!
滿心疑惑的龔浩忍不住轉過頭,看向旁邊的沈鳴,試圖從這位林葉的頭號馬仔那裡到點答案。
沈鳴注意到了龔浩的目光,下巴微微一揚,回了一個「我早就說了我林哥是怪物,你還不信」的眼神。
但實際上,當沈鳴重新將目光投向林葉那絲滑的操作時,他自己的心裡也是一陣驚嘆不已。
臥槽?我林哥居然真的會用這玩意兒?!
他跟了林葉那麼久,林葉去沒去過別的物理實驗室他難道還能不知道?
這絕對是林哥第一次摸這台機器!
僅僅只是在旁邊看了三天,就能把這幾十個操作邏輯全背下來了?!
此時的龔浩也收回了目光。
不管怎麼說,林葉這套行雲流水的動作,確實打消了他最大的顧慮。
至少看起來,自己是完全不用擔心這位天才教授會把他們實驗室的這台寶貝儀器給搞壞了。
不過,會操作儀器永遠只是第一步。 對於魔角石墨烯的製備來說,前面都不重要,接下來能不能扛過范德華力拉扯的那一關,完成最終的堆疊,才是決定成敗的唯一關鍵。
而此時,林葉這邊的操作已經在飛速推進。
在系統提供的各種操作能力和天賦的加持下,林葉的雙手穩簡直就像是一台高精度的數控工具機,沒有絲毫人類肌肉應有的抖動。
第一步,拾取氮化硼。
搖杆輕輕一推,聚合物印章完美貼合,毫無瑕疵地將透明的bn薄片帶了起來。
第二步,撕裂單層石墨烯。
林葉沒有像龔浩之前那樣慢吞吞地反覆試探,而是看準了晶格方向,手腕就十分乾脆地給了一個力道。
然後「啪」的一聲輕響,在顯微鏡的視野中,石墨烯被撕出了一條筆直且完美的裂痕。
龔浩在後面看眼皮直跳,這特麼也太狂野了吧?!
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第三步,底層旋轉。
林葉精準地輸入了1.08度的指令,底座無聲無息地完成了錯位。 緊接著,最致命的第四步來了。
龔浩下意識地屏住了呼吸,雙拳緊握。
這幾天,他就是連續數次在這個步驟上栽了跟頭!
因為林葉設計的多端考比諾環構型會導致邊緣應力極度不均勻,如果按照常規的方法垂直壓下去,在接觸的那個瞬間,石墨烯必然會因為受力不均而發生旋轉滑移。
顯微鏡下,上方那一半石墨烯正在緩緩下降。
就在距離底層石墨烯只剩下最後幾個微米,范德華力即將爆發的瞬間!
林葉的雙手突然變了動作。
他沒有像龔浩之前那樣繼續垂直下壓,而是左手猛地撥動了y軸的側向旋鈕,右手同步操控z軸。
「林教授!偏了!不能給橫向力!」
龔浩看到這一幕,頓時急差點叫出聲來。
這可是大忌!
在快接觸的時候給橫向力,樣品絕對會瞬間起皺報廢! 然而,林葉卻仿佛沒聽見一般。
他利用自己那變態的微觀應力感知,在上下兩層石墨烯接觸的那千分之一秒內,人為地施加了一個微小但無比精確的橫向預應力扭矩。
這個橫向扭矩,就如同武俠小說里的四兩撥千斤,竟然恰到好處地抵消掉了圓環構型邊緣爆發出的那股不均勻張力。
就像是貼手機膜時,先用傾斜的角度把空氣和應力往一邊趕出去一樣。
「啪嗒。」
在顯微鏡的高倍視野中,兩層石墨烯完美地貼合在了一起。
沒有發生任何邊緣拉扯,更沒有出現絲毫的角度弛豫!
「搞定。」
林葉鬆開搖杆,長長地吐出一口氣,然後從椅子上站了起來。
「這……這就行了?」龔浩的聲音都在發飄,像是在做夢一樣。
林葉笑著指了指旁邊的檢測設備:「行不行,拿過去用afm掃一下不就知道了。」
: 龔浩咽了口唾沫,顫抖著手將剛剛製備好的樣品小心翼翼地取了下來,送進了旁邊的原子力顯微鏡中。
沈鳴也緊張地湊了過去。
幾十秒後。
伴隨著探針的掃描,電腦屏幕上開始逐行刷新出這塊石墨烯的微觀形貌。
當整張掃描圖譜徹底呈現在三人眼前時,整個製備室里瞬間陷入了死一般的寂靜。
屏幕上,沒有氣泡,沒有褶皺,沒有任何斷裂的瑕疵。
最重要的是,在那規則的微米級圓環構型中,清晰地呈現出了一張猶如絕美藝術品般的莫爾超晶格條紋網絡!
連周期弧度都完美一致。
它的角度,被恰好鎖定在了林葉要求的那個極限數字上,一絲一毫都沒有偏離。
毫無疑問。
這是一塊在全世界任何頂級實驗室里,都堪稱教科書級別的、完美到無可挑剔的極品魔角石墨烯!
看著屏幕上的結果。 龔浩和沈鳴兩個人呆呆地站在原地,嘴巴張老大。
不是哥們,你真會啊?!
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