第228章 完教科書似的操作
但沈牧說很快,陳秋望心裡卻是一動。
相比於這幾位院士,他其實更加了解沈牧,沈牧如果這樣說了,那大概應該是可以復刻論文中的實驗過程。
想到這裡,陳秋望有些擔憂的情緒漸松,取而代之是同樣的興奮。
身為燕大化學院的院長,他對這幾篇論文同樣懷著震驚和好奇的態度,更加期盼親眼見證幾項突破性技術被驗證的過程。
他相信不只是他,大概全世界的業內及相當大的一部分非業內人士內心都存著和他相同的期盼。
只是近水樓台,沈牧是在燕大畢業,現今仍留在燕大,所以今天他才得以和這幾位院士一起看論文的作者對其親自進行驗證。
秦永明邀請道:「小沈啊,要不然去華科院的實驗室吧,那裡的器材或許更加完備一些。」
沈牧卻表示不用,「秦主任,對於這幾個實驗的話,咱們燕大化院的實驗室完全夠用。」
沈牧這麼說,連帶著陳秋望都有些驚訝,同時還微微有些自豪。
秦永明幾人並不堅持,「那就好,那我們聽小沈的,就在學校里做吧。」
「不過,你看要不要我把華科院參與做過這幾個實驗的團隊叫過來,他們來了可以直接上手。」
沈牧點了點頭,實驗流程,要注意的點和要繞過的雷區在他腦子裡都十分清晰,不過整個實驗涉及到的步驟比較多,確實需要幫手,做過這個實驗的當然更好。
於是沈牧客氣道:「可以,麻煩秦主任。」
……
不多時,華科院幾位教授和領導過來,請求沈牧驗證實驗的事情快速在學校里傳開。
燕大的學生,特別是化學院的學生立刻興奮,關於此事,校內網有人開了帖子,學生們正瘋狂討論。
「化學院有在現場的校友嗎,實驗開始了嗎?」
「還沒,好像在等人給咱們牧神幫忙,打下手。」
「你們有人去了嗎?實在不行我可以報名,但我還是有點害怕的,不過為了咱牧神的面子和學校的榮譽,我可以拼了!」
「我也想去,但實在怕死,牧神做實驗的方式太過新穎,他自己就要把實驗室點了,雖然咱是化院的學生,但比起來確實沒有牧神手穩,這要是去給牧神打下手,樓上說的對,真的是拼死上陣了。」
「你們想啥呢,這次給牧神打下手的是華科院的那幾位院士,在等的是華科院做過這個實驗的實驗團隊。」
「什麼?華科院的院士和實驗團隊給咱牧神打下手嗎?突然覺得剛才的自己非常唐突,哪來的勇氣居然覺得自己可以給牧神打下手?」
「確實慚愧,人家團隊都來了,我們還在這考慮自己的生命安全問題,這合適嗎?但不管怎樣,我都想去看看,這樣的日子怎麼能不去現場見證。」
「雖然但是,今天這個情況我們可能進不去啊……」
……
在華科院的實驗團隊成員全部到達之前,此刻正在在燕大校內做研究的幾個院士,化學院的各位教授研究員紛紛先來到了實驗室。
見到華科院來的幾位,眾人先就這個課題聊了起來。
「這麼說來,咱們華科院已經就小沈的這幾篇論文做了多番實驗,這樣的話待會我們可以就實驗容易失敗的地方多多注意,提前討論。」
說話的是嚴院士,他平時不在華科院,常年在燕大英傑研究交流中心做研究。
這話雖然是實話,但怎麼聽著都有點讓人面子上掛不住,所以華科院有個別研究員反應較快,自然否定了「多番實驗」這一點。
「不瞞您說,我們是分頭做了點初步工作。只是合成那個氟代碳酸酯的時候,核磁的大峰是對的,但總有些小雜峰,純度提不上去。李院士那個團隊模仿論文裡的燒結工藝,陶瓷片是緻密了,但離子電導率就是比論文數據低半個數量級。」
「至於那個動態界面,我們嘗試復現了電解液配方,也做了恆電位極化後的非原位深度剖析。XPS和TOF-SIMS數據顯示,界面層的化學成分確實和論文裡描述的穩態終態成分能對上。但問題就在於我們每次得到的界面層成分幾乎一樣,完全看不出你論文裡強調的、隨電位連續變化的動態過程……」
總之每個實驗看上去都是困難重重。
嚴院士點了點頭,「確實不容易,一會兒咱們得跟小沈好好學習,看咱們論文的作者是怎麼進行實驗驗證的。」
嚴院士點了點頭,「確實不容易,一會兒咱們得跟小沈好好學習,看咱們論文的作者是怎麼進行實驗驗證的。」
剛聊了幾句,華科院的實驗團隊已經來齊,分組等待沈牧給他們布置任務。
一些燕大化學院的博士生也成功混進來,所幸實驗室夠大,不然這麼多人擠在這裡,實驗都沒法做。
華科院實驗團隊的成員看到沈牧個個都眼神都冒光,顯然光是把這幾個技術理論提出來,已經讓他們十分的欽佩。
站在沈牧身邊,寸頭,戴眼鏡,身材微胖的霍驍把自己出了汗的手往身上擦了擦,而後才伸手和沈牧的相握。
「沈教授,我是霍驍,也是咱們燕大畢業的,現在是華科院化學部的實驗研究員,傳說中咱們燕大的牧神總算見到真人了,幸會幸會。」
沈牧笑道,「師兄幸會。」
本來是客氣的說法,但這一句師兄叫得霍驍眼睛一亮,激動的話都說不出來了。
「我們開始吧。」沈牧直入主題,對霍驍及他身後的團隊點了點頭,轉身走向通風櫥。
實驗首先從最具觀賞性也最讓學生們心裡打鼓的氟代碳酸酯合成開始。
原料和催化劑早已備好,幾個混進來的化院博士生不自覺地往門口挪了半步,手似乎想抬起來護住臉。
經過多次觀察,牧神雖然好幾次是白煙製造者,但自己的臉倒每次都挺安全,不太用他們擔心。
實驗台前,沈牧戴好手套,開始稱量催化劑前驅體。他的動作平穩,速度卻極快,稱量、轉移、搭建反應裝置一氣呵成。
眾人睜大眼睛,化學院的博士生更是面面相視。
好傢夥,他們還擔心被誤傷呢,就這操作手法,比他們這進了化學院多年,天天泡在實驗室的還要專業。
要不說是牧神呢,這簡直是教科書似的示範。
到了最關鍵的催化活化與氟化試劑加入步驟,所有目光都緊盯著他那邊的反應瓶。
果然預期中的煙霧、劇烈放熱或是顏色突變都沒有發生。反應液在磁力攪拌下平穩旋轉,溫度監測顯示溫升被精準控制在論文所述的±2℃範圍內。
沈牧的手一如既往的穩,滴加氟化試劑時,連液滴的大小和間隔都仿佛用尺子量過。
「活化時間比我們做的短了將近三分之一。」霍驍身邊一位專門負責合成部分的研究員壓低聲音,難掩驚訝。
「嗯,」霍驍盯著沈牧的操作,眼睛一眨不眨,「他跳過了我們確保完全活化的那步額外保溫。看,他直接開始滴加了,而且滴加速率是變動的,前快後慢,論文裡可沒寫這個。」
這或許正是他們失敗的原因之一。
他們嚴格遵循論文給出的「緩慢滴加」描述,採用了恆定速率,結果時常因局部濃度過高導致副反應。沈牧此刻憑經驗調整的滴加速率,完美避開了這個坑。
往後又做了兩個步驟,實驗室的安靜氛圍忽然改變,因為大家對於沈牧的操作完全看不懂了。
幾位院士忍不住低語。
「這小沈又沒按論文步驟在做了,剛才還能看出是捷徑,現在這幾步是不是做錯了,陷入誤區了。」
「好像是,咱們提醒他一下吧。」
「慢著老李,你看,後面好像又接上了……」
……
李院士的語氣有些不可思議,忍不住問道:「小沈啊,剛才你那幾個步驟完全沒有按照論文上來做,那幾個步驟是什麼思路?」
「我曾經做過很多次實驗,所以後來有了更多的靈感,就在這一塊找到了更快的方法。」
沈牧說的沒錯,而且好多靈感都是在最近做合成實驗時發現的,所以並沒有來得及體現在論文中。
他操作未停,抬眼繼續快速解釋,「省略了兩步中間監控。因為數據積累到一定量後,可以確認催化活化在本體系下是快速且定量的,後續保溫監控的只是穩態,對反應無益,反有引入雜質的風險。」
「跳過的預冷步驟也是同理。只要精確控制滴加速率與散熱,從室溫開始更安全,能避免溫度驟變引發的局部結晶。這些省略是基於明確了每個步驟的真實控制變量和敏感度,去掉的是冗餘操作,替換的是更快的步驟。」
幾位院士點了點頭,經沈牧這樣一解釋,確實是這樣的。
不過他們內心多少有點不是滋味,雖然他們投入實驗的時間沒多少天,但他們按照論文步驟都還多次卡在這個地方,按照原來的方法都順不過去,沈牧竟然還找到了更快的辦法,真是不可思議。
……
合成反應在平穩中度過,接下來是後處理與純化。沈牧的操作簡潔得近乎粗暴,卻又精準無比。
他用了一種特定極性的混合溶劑進行快速萃取,只取了中間很窄的一部分餾分。
不到三小時,第一批產物已進入核磁檢測。等待譜圖時,沈牧已帶著另一組人開始準備陶瓷電解質的燒結前驅體粉料。
「看他的研磨手法和添加助劑的順序。」李立華院士沉聲道。
沈牧採用濕法研磨,但溶劑用量極少,且分三次加入不同的液相添加劑,每次研磨的方向和力道都有講究。
短短二十分鐘,他手動研磨出的粉料細膩度和均勻性,目測就已遠超他們機器數小時的作品。
燒結程序啟動……動態界面驗證測試……
他快速組裝著扣式模擬電池,對電極、電解液注入、密封的動作流暢得如同流水線。但幾個細節讓華科院專門做界面研究的研究員差點叫出聲。
就在這種高效到令人窒息的節奏中,三線實驗齊頭並進。
第一輪的氟代碳酸酯核磁結果返回,主峰與論文譜圖完全一致,雜質峰低到幾乎可以忽略。純度遠超華科院之前的任何一次嘗試。
陶瓷片燒結完成,初步的厚度和密度測量顯示,與論文數據吻合。快速阻抗測試需要在更精密的設備上進行,但初步數據已非常樂觀。
動態界面驗證的第一批樣品正在緊急送檢,但電化學曲線實時顯示,電池的阻抗譜隨電位的變化趨勢,與論文中的模擬曲線高度契合。
幾乎在同時,人們看到了最後的實驗結果,三個實驗幾乎在同一時間驗證成功。
而此時時間剛到傍晚,距離實驗開始,僅僅過去了四個多小時。
「啪啪啪!」
空氣里霎時安靜了一瞬之後,眾人自發地舉手鼓掌,做好了要做幾天實驗的準備,沒有人想到幾個實驗竟然這麼快就成功了,而且全部是一次成功。
實驗室里壓抑的激動瞬間被點燃,隨即爆發出更熱烈的掌聲和驚嘆。這掌聲,是獻給那三項被成功驗證的技術突破,更是獻給眼前這位年輕得過分,卻以絕對的實力,在一眾頂尖同行面前,完成了一場堪稱完美演示的學者。
霍驍看著初步的結果,手有些抖。
他張了張嘴,聲音有些沙啞:「我們組為了重複這個合成,做了不下五十次。每次都在純度和後處理上卡住。李院士那邊,燒結工藝試了三十多種參數組合。」
「界面組更不用說,各種條件排列組合,熬夜是家常便飯,加起來,小一百次實驗是有的。」
他眼眶有些發紅,「可牧神你帶著我們,一次,就一次就全都走通了關鍵,太牛了吧!」
之前那位擔心臉上掛不住、強調他們只做了初步工作的研究員,忽然感到臉上有點燙。
不光是他,霍驍情不自禁地喊出那些話之後,連帶著幾位院士也有些尷尬,圓場圓成這樣,這也是平生第一次了。
他之前的話某種程度上是實情,但也是一種維護團隊顏面的託詞。如今,在沈牧行雲流水、直指核心的操作面前,任何託詞都顯得蒼白。
不過此時除了臉燙,他心裡更多的是心悅誠服,因為這個結果太震撼了。
相比於這幾位院士,他其實更加了解沈牧,沈牧如果這樣說了,那大概應該是可以復刻論文中的實驗過程。
想到這裡,陳秋望有些擔憂的情緒漸松,取而代之是同樣的興奮。
身為燕大化學院的院長,他對這幾篇論文同樣懷著震驚和好奇的態度,更加期盼親眼見證幾項突破性技術被驗證的過程。
他相信不只是他,大概全世界的業內及相當大的一部分非業內人士內心都存著和他相同的期盼。
只是近水樓台,沈牧是在燕大畢業,現今仍留在燕大,所以今天他才得以和這幾位院士一起看論文的作者對其親自進行驗證。
秦永明邀請道:「小沈啊,要不然去華科院的實驗室吧,那裡的器材或許更加完備一些。」
沈牧卻表示不用,「秦主任,對於這幾個實驗的話,咱們燕大化院的實驗室完全夠用。」
沈牧這麼說,連帶著陳秋望都有些驚訝,同時還微微有些自豪。
秦永明幾人並不堅持,「那就好,那我們聽小沈的,就在學校里做吧。」
「不過,你看要不要我把華科院參與做過這幾個實驗的團隊叫過來,他們來了可以直接上手。」
沈牧點了點頭,實驗流程,要注意的點和要繞過的雷區在他腦子裡都十分清晰,不過整個實驗涉及到的步驟比較多,確實需要幫手,做過這個實驗的當然更好。
於是沈牧客氣道:「可以,麻煩秦主任。」
……
不多時,華科院幾位教授和領導過來,請求沈牧驗證實驗的事情快速在學校里傳開。
燕大的學生,特別是化學院的學生立刻興奮,關於此事,校內網有人開了帖子,學生們正瘋狂討論。
「化學院有在現場的校友嗎,實驗開始了嗎?」
「還沒,好像在等人給咱們牧神幫忙,打下手。」
「你們有人去了嗎?實在不行我可以報名,但我還是有點害怕的,不過為了咱牧神的面子和學校的榮譽,我可以拼了!」
「我也想去,但實在怕死,牧神做實驗的方式太過新穎,他自己就要把實驗室點了,雖然咱是化院的學生,但比起來確實沒有牧神手穩,這要是去給牧神打下手,樓上說的對,真的是拼死上陣了。」
「你們想啥呢,這次給牧神打下手的是華科院的那幾位院士,在等的是華科院做過這個實驗的實驗團隊。」
「什麼?華科院的院士和實驗團隊給咱牧神打下手嗎?突然覺得剛才的自己非常唐突,哪來的勇氣居然覺得自己可以給牧神打下手?」
「確實慚愧,人家團隊都來了,我們還在這考慮自己的生命安全問題,這合適嗎?但不管怎樣,我都想去看看,這樣的日子怎麼能不去現場見證。」
「雖然但是,今天這個情況我們可能進不去啊……」
……
在華科院的實驗團隊成員全部到達之前,此刻正在在燕大校內做研究的幾個院士,化學院的各位教授研究員紛紛先來到了實驗室。
見到華科院來的幾位,眾人先就這個課題聊了起來。
「這麼說來,咱們華科院已經就小沈的這幾篇論文做了多番實驗,這樣的話待會我們可以就實驗容易失敗的地方多多注意,提前討論。」
說話的是嚴院士,他平時不在華科院,常年在燕大英傑研究交流中心做研究。
這話雖然是實話,但怎麼聽著都有點讓人面子上掛不住,所以華科院有個別研究員反應較快,自然否定了「多番實驗」這一點。
「不瞞您說,我們是分頭做了點初步工作。只是合成那個氟代碳酸酯的時候,核磁的大峰是對的,但總有些小雜峰,純度提不上去。李院士那個團隊模仿論文裡的燒結工藝,陶瓷片是緻密了,但離子電導率就是比論文數據低半個數量級。」
「至於那個動態界面,我們嘗試復現了電解液配方,也做了恆電位極化後的非原位深度剖析。XPS和TOF-SIMS數據顯示,界面層的化學成分確實和論文裡描述的穩態終態成分能對上。但問題就在於我們每次得到的界面層成分幾乎一樣,完全看不出你論文裡強調的、隨電位連續變化的動態過程……」
總之每個實驗看上去都是困難重重。
嚴院士點了點頭,「確實不容易,一會兒咱們得跟小沈好好學習,看咱們論文的作者是怎麼進行實驗驗證的。」
嚴院士點了點頭,「確實不容易,一會兒咱們得跟小沈好好學習,看咱們論文的作者是怎麼進行實驗驗證的。」
剛聊了幾句,華科院的實驗團隊已經來齊,分組等待沈牧給他們布置任務。
一些燕大化學院的博士生也成功混進來,所幸實驗室夠大,不然這麼多人擠在這裡,實驗都沒法做。
華科院實驗團隊的成員看到沈牧個個都眼神都冒光,顯然光是把這幾個技術理論提出來,已經讓他們十分的欽佩。
站在沈牧身邊,寸頭,戴眼鏡,身材微胖的霍驍把自己出了汗的手往身上擦了擦,而後才伸手和沈牧的相握。
「沈教授,我是霍驍,也是咱們燕大畢業的,現在是華科院化學部的實驗研究員,傳說中咱們燕大的牧神總算見到真人了,幸會幸會。」
沈牧笑道,「師兄幸會。」
本來是客氣的說法,但這一句師兄叫得霍驍眼睛一亮,激動的話都說不出來了。
「我們開始吧。」沈牧直入主題,對霍驍及他身後的團隊點了點頭,轉身走向通風櫥。
實驗首先從最具觀賞性也最讓學生們心裡打鼓的氟代碳酸酯合成開始。
原料和催化劑早已備好,幾個混進來的化院博士生不自覺地往門口挪了半步,手似乎想抬起來護住臉。
經過多次觀察,牧神雖然好幾次是白煙製造者,但自己的臉倒每次都挺安全,不太用他們擔心。
實驗台前,沈牧戴好手套,開始稱量催化劑前驅體。他的動作平穩,速度卻極快,稱量、轉移、搭建反應裝置一氣呵成。
眾人睜大眼睛,化學院的博士生更是面面相視。
好傢夥,他們還擔心被誤傷呢,就這操作手法,比他們這進了化學院多年,天天泡在實驗室的還要專業。
要不說是牧神呢,這簡直是教科書似的示範。
到了最關鍵的催化活化與氟化試劑加入步驟,所有目光都緊盯著他那邊的反應瓶。
果然預期中的煙霧、劇烈放熱或是顏色突變都沒有發生。反應液在磁力攪拌下平穩旋轉,溫度監測顯示溫升被精準控制在論文所述的±2℃範圍內。
沈牧的手一如既往的穩,滴加氟化試劑時,連液滴的大小和間隔都仿佛用尺子量過。
「活化時間比我們做的短了將近三分之一。」霍驍身邊一位專門負責合成部分的研究員壓低聲音,難掩驚訝。
「嗯,」霍驍盯著沈牧的操作,眼睛一眨不眨,「他跳過了我們確保完全活化的那步額外保溫。看,他直接開始滴加了,而且滴加速率是變動的,前快後慢,論文裡可沒寫這個。」
這或許正是他們失敗的原因之一。
他們嚴格遵循論文給出的「緩慢滴加」描述,採用了恆定速率,結果時常因局部濃度過高導致副反應。沈牧此刻憑經驗調整的滴加速率,完美避開了這個坑。
往後又做了兩個步驟,實驗室的安靜氛圍忽然改變,因為大家對於沈牧的操作完全看不懂了。
幾位院士忍不住低語。
「這小沈又沒按論文步驟在做了,剛才還能看出是捷徑,現在這幾步是不是做錯了,陷入誤區了。」
「好像是,咱們提醒他一下吧。」
「慢著老李,你看,後面好像又接上了……」
……
李院士的語氣有些不可思議,忍不住問道:「小沈啊,剛才你那幾個步驟完全沒有按照論文上來做,那幾個步驟是什麼思路?」
「我曾經做過很多次實驗,所以後來有了更多的靈感,就在這一塊找到了更快的方法。」
沈牧說的沒錯,而且好多靈感都是在最近做合成實驗時發現的,所以並沒有來得及體現在論文中。
他操作未停,抬眼繼續快速解釋,「省略了兩步中間監控。因為數據積累到一定量後,可以確認催化活化在本體系下是快速且定量的,後續保溫監控的只是穩態,對反應無益,反有引入雜質的風險。」
「跳過的預冷步驟也是同理。只要精確控制滴加速率與散熱,從室溫開始更安全,能避免溫度驟變引發的局部結晶。這些省略是基於明確了每個步驟的真實控制變量和敏感度,去掉的是冗餘操作,替換的是更快的步驟。」
幾位院士點了點頭,經沈牧這樣一解釋,確實是這樣的。
不過他們內心多少有點不是滋味,雖然他們投入實驗的時間沒多少天,但他們按照論文步驟都還多次卡在這個地方,按照原來的方法都順不過去,沈牧竟然還找到了更快的辦法,真是不可思議。
……
合成反應在平穩中度過,接下來是後處理與純化。沈牧的操作簡潔得近乎粗暴,卻又精準無比。
他用了一種特定極性的混合溶劑進行快速萃取,只取了中間很窄的一部分餾分。
不到三小時,第一批產物已進入核磁檢測。等待譜圖時,沈牧已帶著另一組人開始準備陶瓷電解質的燒結前驅體粉料。
「看他的研磨手法和添加助劑的順序。」李立華院士沉聲道。
沈牧採用濕法研磨,但溶劑用量極少,且分三次加入不同的液相添加劑,每次研磨的方向和力道都有講究。
短短二十分鐘,他手動研磨出的粉料細膩度和均勻性,目測就已遠超他們機器數小時的作品。
燒結程序啟動……動態界面驗證測試……
他快速組裝著扣式模擬電池,對電極、電解液注入、密封的動作流暢得如同流水線。但幾個細節讓華科院專門做界面研究的研究員差點叫出聲。
就在這種高效到令人窒息的節奏中,三線實驗齊頭並進。
第一輪的氟代碳酸酯核磁結果返回,主峰與論文譜圖完全一致,雜質峰低到幾乎可以忽略。純度遠超華科院之前的任何一次嘗試。
陶瓷片燒結完成,初步的厚度和密度測量顯示,與論文數據吻合。快速阻抗測試需要在更精密的設備上進行,但初步數據已非常樂觀。
動態界面驗證的第一批樣品正在緊急送檢,但電化學曲線實時顯示,電池的阻抗譜隨電位的變化趨勢,與論文中的模擬曲線高度契合。
幾乎在同時,人們看到了最後的實驗結果,三個實驗幾乎在同一時間驗證成功。
而此時時間剛到傍晚,距離實驗開始,僅僅過去了四個多小時。
「啪啪啪!」
空氣里霎時安靜了一瞬之後,眾人自發地舉手鼓掌,做好了要做幾天實驗的準備,沒有人想到幾個實驗竟然這麼快就成功了,而且全部是一次成功。
實驗室里壓抑的激動瞬間被點燃,隨即爆發出更熱烈的掌聲和驚嘆。這掌聲,是獻給那三項被成功驗證的技術突破,更是獻給眼前這位年輕得過分,卻以絕對的實力,在一眾頂尖同行面前,完成了一場堪稱完美演示的學者。
霍驍看著初步的結果,手有些抖。
他張了張嘴,聲音有些沙啞:「我們組為了重複這個合成,做了不下五十次。每次都在純度和後處理上卡住。李院士那邊,燒結工藝試了三十多種參數組合。」
「界面組更不用說,各種條件排列組合,熬夜是家常便飯,加起來,小一百次實驗是有的。」
他眼眶有些發紅,「可牧神你帶著我們,一次,就一次就全都走通了關鍵,太牛了吧!」
之前那位擔心臉上掛不住、強調他們只做了初步工作的研究員,忽然感到臉上有點燙。
不光是他,霍驍情不自禁地喊出那些話之後,連帶著幾位院士也有些尷尬,圓場圓成這樣,這也是平生第一次了。
他之前的話某種程度上是實情,但也是一種維護團隊顏面的託詞。如今,在沈牧行雲流水、直指核心的操作面前,任何託詞都顯得蒼白。
不過此時除了臉燙,他心裡更多的是心悅誠服,因為這個結果太震撼了。