第18章，简并态材料（1 / 2）

“走吧，去材料研究院~”

看到这里，秦毅知道，曲速引擎的理论研究没有任何的问题，接下来就是最关键的材料问题了。

曲速引擎的三大难关，一个是理论研究，这个是最基础的东西，因为理论决定了方向和高度，科学越是往候发展，理论就越重要，没有理论的支撑，很多东西都是没有办法再继续研究下去。

第二个便是能源问题，曲速引擎说简单它的原理其实也非常简单，无非就是利用强大的能量让空间产生共振，从而折叠空间，再然后利用强大的能量直接打开空间，形成空间虫洞，通过空间虫洞直接快速跨越遥远的距离。

这到底需要多大的能量才能够让空间产生共振，产生折叠，打开空间虫洞，用脚趾头都知道，这其中需要的能量会是何等的庞大，没有强大的能量绝对是无法支撑起曲速引擎的。

不过还好的是早就已经将可控核聚变技术研究出来，理论上来说可控核聚变产生的能量是仅次于反物质湮灭时产生的能量，这是恒星能量的源泉，足以满足曲速引擎的强大能量需求。

第三个问题就是材料问题，二代反重力发动机对材料就已经极其的苛刻了，这曲速引擎需要的材料，它就绝对不是一般的材料，必须是理论上的简并态材料。

简并态材料又叫简并态物质是一种高密度的物质状态，简并态物质的压力主要来源于泡利不相容原理，叫做简并压力。

也就是这简并态材料，它是需要从原子角度去打造的一种材料。

科学技术的发展，使得人们是有可能在原子尺度上人工合成材料，例如，原子团簇、团簇材料、线性链、多层异质结构、超薄膜等，这些材料的特征是维数低，对称性减小，几何特征显著。

但也仅仅是有可能，真是实际操作起来的时候，很难真正意义上的说从原子的角度去打造自己所需要的材料，原子的单位实在是太小了，现在的科学技术顶多就只能做到纳米级别，而原子比纳米还要小的多。

首先我们要先了解下他们的大小，纳米的英文为nanometer，缩写为nano，纳米是长度单位的一种，1纳米是1米的十亿分之一，记作nm。

1纳米等于10个氢原子一个挨着一个排成一列的长度，因为每一种原子的直径大小都是不一样的，所以1纳米可能等于几十个其他元素原子的排列的长度。

20纳米差不多相当于1根头发丝的三千分之一。

而我们通常所说的纳米技术，是指在纳米尺度（100纳米到0.1纳米）的范围内研究物质所具有的特异现象和特异功能，通过直接操作和安排原子、分子来创造新物质材料的技术。

而纳米技术的出现首先得益于能够放大千万倍的扫描隧道显微镜（STM）的发明，扫描隧道显微镜的发明使得科学家们能够在纳米角度去观察这微观的世界。

从20世纪90年代初起，纳米科技就得到了迅猛的发展，像纳米电子学，纳米材料学，纳米机械学，纳米生物学等等新学科不断涌现，纳米科技是科学家们预言的未来改变人类历史的九大科学之一。

而事实上，当今的科学家虽然能够通过STM技术去观察原子层面的信息，并且对原子排列结构进行一定的影响。

比如1990年的4月，北美地区IBM的两位科学家在用STM观测金属镍表面的氙原子时，由探针和氙原子的运动受到启示，尝试用STM针尖移动吸附在金属镍上面的氙原子，将35个氙原子在镍的表面排列出5原子高度的“IBM”的结构。

而华夏地区科学院的科学家们也利用纳米技术，在石墨的表面通过搬迁碳原子的绘制出世界上最小的华夏地区地图，只有不到10纳米的大小。

而此后科学家们对于移动各种原子摆出各种图案乐此不彼，硅原子、硫原子、铁原子，一氧化碳分子、铁基分子……

从这里我们就可以知道，科学家们目前能够实现的就是稍微的移动一些原子，在物体的表面摆出各种图案，并不能真正意义的上对原子结构进行立体的打造和构建，同时更没办法大规模的、快速的去在原子角度打造新材料。

但是即便是这样，只能很简单的移动一些原子，在表面进行一些原子排列的构造，科学家们也制造出了如今各种纷繁复杂的纳米材料，比如在铜的表面对铜原子的结构进行人为的排列，也能让铜的强度增加5倍。

我们都知道金刚石也就是钻石和石墨、焦炭，他们构成的原子其实都是一样的，那就是碳原子，但是这些材料的性质却相差的天差地远，单单就硬度而言，金刚石是自然界最硬的材料，而石墨和焦炭的硬度就非常低了。