光年低语

代码君

首页 >> 光年低语 >> 光年低语最新章节(目录)
大家在看穿呀主神超级巨龙进化星海领主盘天之战末日后三个老婆没一个是人类诡异世界生存手册黛玉的快穿路让你修机甲,你直接换了台新的?机甲铸造师这个大佬画风不对
光年低语 代码君 - 光年低语全文阅读 - 光年低语txt下载 - 光年低语最新章节 - 好看的科幻小说小说

第44章 萨米尔的超导储能环

上一章目录下一章阅读记录

---

广寒宫基地的能源之心,深藏于月面之下,是一座庞大而复杂的迷宫。这里汇聚着来自大面积太阳能电池阵的断续电能、来自小型实验性氦-3聚变堆的澎湃但尚不稳定的能量、以及各种设备运行产生的波动性负荷。能源的供给与需求,如同潮汐般起伏不定,其间存在着巨大的峰谷差。月夜长达十四天的漫长黑暗,更是悬在整个基地头顶的达摩克利斯之剑,仅靠化学电池组缓冲,如同用茶杯去接瀑布,力不从心。

能源的稳定与高效存储,已成为制约广寒宫扩张、乃至“方舟之心”全功率运行的最关键瓶颈之一。萨米尔?贾马尔的目光,早已从月表的砖石和纳米薄膜,投向了这片更深邃、更基础的领域——他要为月球基地打造一颗强大的、能够“呼吸”能量的“心脏”:大规模超导储能系统(SmES)。

超导储能,原理上近乎完美。利用超导线圈在极低温下电阻为零的特性,将电能以直流磁场的形式几乎无损耗地储存起来,需要时再快速释放。效率极高,响应速度极快,功率密度大。但在地球上,其大规模应用受限于昂贵的低温维持成本和复杂的工程技术。

而在月球,萨米尔看到了独特的优势:月球真空是天然的绝热屏障,其永冻区的极低温环境甚至可以作为天然的冷源。关键只在于,能否解决超导材料本身、以及维持其运行的核心技术难题。

他的实验室再次变成了战场。但这次,没有月尘飞扬,而是充满了液氦的冷雾和精密仪器的嗡鸣。工作台上堆满了各种超导材料的试片,大多是具有较高临界温度的第二类超导体材料,但它们依然需要被冷却到零下两百多度的可怕低温。

“临界电流密度还是不够!”萨米尔对着数据板低吼,像一头焦躁的困兽,“线圈产生的磁场强度一旦提升,超导态就被破坏了!quench (失超)!又是失超!我们储存的能量还不够点亮一盏灯的时间,就会全部变成热爆发出来!那将是灾难!”

一次“失超”——超导态突然崩溃,储存的巨大磁能瞬间以热能形式释放——足以熔化昂贵的超导线圈本身,甚至引发更严重的事故。这是超导储能最可怕的梦魇。

传统的低温超导体需要液氦冷却,成本高昂且维持困难。高温超导体(如钇钡铜氧材料)的临界温度相对较高(仍在零下100多度),但它们的性能是各向异性的,制成线材后临界电流密度往往难以做大,且质地脆硬,难以弯曲制成大容量线圈。

萨米尔团队测试了无数种材料配方和加工工艺。他们尝试用不同的基底材料,尝试引入纳米尺度的缺陷作为磁通钉扎中心以提高临界电流,尝试各种镀层工艺来保护脆弱的超导芯……进展缓慢得令人绝望。

转机来自一次看似无关的分析。团队里一位材料学家在分析上次极区钻探带回的、那个卡断了钻头的奇异金属碎片(研究仍在高度保密中进行)的伴生矿物样本时,注意到其中含有某种特殊的稀土元素掺杂的钛铁矿变体,其晶体结构在低温下表现出异常优异的电磁各向同性。

“萨米尔博士,看看这个!”年轻的研究员兴奋地拿着数据跑来,“这种月壤衍生物,在模拟低温环境下,表现出很强的均匀抗磁性,而且结构非常稳定!”

萨米尔起初不以为意,月球矿物千奇百怪。但他还是抱着死马当活马医的心态,让人合成了少量类似结构的复合氧化物材料。

当第一块由这种新型“月壤基掺杂超导前驱体”烧结而成的试片被放入低温测试台时,奇迹发生了。

在相对“较高”的温度(零下196摄氏度,液氮温区)下,它竟然保持了稳定的超导态!更令人震惊的是,其临界电流密度远超同等温度下的其他高温超导材料!它对磁场的耐受能力也出类拔萃!

“这……这不可能!”萨米尔看着屏幕上几乎完美到失真的数据曲线,反复揉着眼睛,“液氮温区!我们可以用液氮冷却!成本和技术难度将指数级下降!”

月球上有丰富的氮气资源(来自太阳风沉积和挥发物),制备和维持液氮远比液氦容易得多!

狂喜之后是更艰巨的挑战:如何将这种脆弱的陶瓷材料,制成长度可达数公里、能够承载巨大电流的柔性线材?这需要极其精密的加工技术和特殊的金属镀层封装工艺。

萨米尔团队再次投入疯狂的攻坚。他们改进了基地的纳米级3d打印设备,尝试直接“生长”出具有微米级超导芯的复合带材。他们试验了无数种合金镀层,既要保证良好的导热和机械强度,又要与超导芯有优异的热匹配性和电接触性。

失败,失败,再失败。生产出的带材不是超导性能不达标,就是过于脆弱一弯就断,或者在热循环中开裂。

直到萨米尔再次祭出他的“法宝”——从静电防护纳米膜项目中衍生出的多层异质结构设计。他设计了一种极其复杂的、包含超导芯、缓冲层、强化层、绝缘层、导热通道的多层复合带材结构,每一层都只有微米甚至纳米厚度,通过精确控制的沉积工艺叠加在一起。

最终,当第一段长度百米、柔韧如粗缆绳、却能在液氮温度下承载惊人电流的新型超导带材被生产出来时,整个实验室陷入了短暂的死寂,随即爆发出震耳欲聋的欢呼!

核心材料问题解决了!接下来是工程学的挑战。

萨米尔设计的超导储能环,是一个直径达二十米的巨型杜瓦环形容器,内部是缠绕着数百公里长新型超导带材的线圈,浸泡在液氮中。整个容器被悬置在一个强大的真空舱室内,利用月球真空进行绝热。一套复杂的低温维持系统和功率转换系统与之相连。

制造和组装过程本身就是一场战役。线圈的缠绕需要极其精密的张力控制,任何微小的瑕疵都可能成为失超的起点。巨大的杜瓦容器需要完美的密封。液氮循环系统需要万无一失。

终于,到了测试的日子。能源中心的核心舱室内,巨大的超导储能环如同一个沉睡的银色巨兽,静静地卧在那里,连接着密密麻麻的管道和线缆。

萨米尔、陈锋、能源部门的负责人,以及众多工程师,聚集在控制室,气氛紧张得几乎凝固。

“开始注入液氮。”萨米尔的声音沙哑,眼中布满血丝。

低温泵启动,液氮顺着管道汩汩流入巨大的环形杜瓦。温度传感器读数开始飞速下降。

“线圈温度达到-200摄氏度……” “-210摄氏度……” “临界温度达到!超导态建立!”

控制屏幕上,代表线圈电阻的读数,瞬间归零!

“成功了!”有人低声惊呼。

“保持冷静!开始缓慢充电!”萨米尔紧握拳头。

功率转换系统启动,开始将电网的电能转化为直流,注入超导线圈。磁场强度计的读数开始稳步上升。

储能开始了。电能被完美地转化为磁场能量,储存在那个巨大的环中,几乎没有损耗。

“能量等级10%… 20%… 50%…”

一切平稳得令人难以置信。

“负载模拟测试开始!模拟月夜降临,太阳能输入中断!”陈锋下令。

电网切换。模拟的基地负载瞬间全部转移到储能环上。

超导储能环几乎瞬间响应!强大的电流平稳输出,电压稳定如山!响应速度远超任何化学电池!

“100%负载!稳定!” “效率99.8%!” “低温维持系统运行正常!”

控制室里,掌声和欢呼声终于毫无保留地爆发出来!人们激动地拥抱、击掌。能源部门的负责人甚至激动地抹起了眼泪。

萨米尔却没有笑。他死死盯着屏幕上的每一个参数,直到测试程序全部完成,储能环又平稳地将能量回馈电网,系统完全稳定下来。

他才长长地、长长地呼出了一口气,巨大的身体微微晃动了一下,靠在控制台上。疲惫如同潮水般将他淹没,但一种巨大的、沉静的成就感支撑着他。

陈锋走到他身边,用力地拍了拍他的肩膀:“萨米尔,你又给了基地一颗强大的心脏。”

萨米尔抬起头,看着屏幕上那个稳定运行的银色巨兽的数据流,声音有些沙哑:“它……还很年轻。需要时间考验。但……路,打通了。”

有了超导储能环,基地应对能源危机的能力将大大增强,“方舟之心”的全功率运行也有了坚实的保障。月夜不再可怕,能源的波动将被彻底抚平。

这不仅仅是一个储能设备,它是将断续的宇宙能量,转化为人类文明持续脉搏的转换器。

萨米尔?贾马尔,这位从月壤中锻造砖石、从微观世界中编织薄膜的材料大师,这一次,用月球自身的材料和人类的智慧,成功地禁锢了一道无形的雷霆。

它为钢铁脊梁,注入了永不枯竭的能量之血。

---

请大家记得我们的网站:品书中文(m.pinshuzw.com)光年低语更新速度全网最快。

上一章目录下一章存书签
站内强推天价萌妻异世界开发手册四合院:生那么多孩子!怪我咯我在决斗都市玩卡牌窈妃传诡异分解指南龙血武帝陆尘李清瑶免费看小说盖世战神锦衣卫招狱小卒,开局捆绑公主我才不会被女孩子欺负呢极品修真强少倾城冷妃:腹黑世子快走开万古神话莲花楼:十年生死不思量领证当天被悔婚,她带崽改嫁豪门幸运古神事务所茅山鬼道凡人修仙:从八十岁筑基开始江山战图
经典收藏收废品收到史前仿生少女快穿玩心跳:男神变身卡!在诡异世界当npc开始诡异复苏被我玩成了网游起猛了,外面怎么有丧尸?武侠重生天灾领主:开局成为恶魔大公我穿越变成了原始人快穿女配:男神求你别黑化!留守家园老郑故事会听懂毛茸茸说话,我在末世杀疯了末世最强领主系统龙王岚舞末日重生开局掠夺SSS级天赋冰封末世,重生后美女物质我都要诸天从末日到四合院古武机甲战神大佬无所不在诸天开局长生药
最近更新全民魔域,从九星副本开始无敌重生,然后开始做计划时空囚徒:我,末世唯一真神关于送外卖送成黑道大姐大这件事天灾末世:我带空间和奶爸躺赢被渣男贱女害死后,我在末世躺平都末日了,谁还当舔狗啊暗黑之渊全民修仙:我的系统能偷属性末世最强孕妇:丧尸看了都绕路末世养狗变神兽冰冻星球之寒奥纪元2285年穿越现世曝阴谋阻末日开局觉醒造化灵枢体,元炁斩星海雾锁末日生存之战星脉觉醒:虚空回响家族之星际指挥官冰锋泪星:爱丽丝的星河圣途善人,让我薅点末世重生:开局吞噬,我为最强
光年低语 代码君 - 光年低语txt下载 - 光年低语最新章节 - 光年低语全文阅读 - 好看的科幻小说小说