作者:一桶布丁
“嗯,五分鐘前剛到,看你在忙着就沒捨得叫你。”魯東義點了點頭,到不計較寧爲的“目中無人”,反正早已經習慣了。
其實他自己也一樣,思考問題的時候往往也會忽略掉周邊發生的事情,理解起來非常容易。他到是很懷疑江同學能不能忍受這種時不時會被冷落的性子。
畢竟像他們這種人一旦陷入到專注狀態往往看起來不太像正常人。
“沒事,下次儘管叫我,我跟田導說好了九點去做彙報,先去了啊,魯師兄。”寧爲跟魯東義打了個招呼,便站起來準備去跟他的導師彙報。
“哦!但現在已經九點二十……”魯東義看着寧爲已經站起來的背影說了聲。
“啊?沒事的,田導不會計較這些細節的。”說着寧爲已經跑出了辦公室。
魯東義搖了搖頭,這大概就是被偏愛的有恃無恐吧,然後垂下頭,將注意力放到自己正在研究的方向,嗯,正好用到寧爲空間了啊。
……
“田導……要不我等會再來找你?”等寧爲推開田言真辦公室的門,看到已經有人在跟田言真談事的時候,縮了縮脖子道。
田言真瞥了眼自己這位學生,問道:“你不是說九點過來?”
寧爲站在門前撓了撓頭,解釋道:“是啊,不過昨天回來後睡不着,改了個程序,剛纔看着還有半小時就先整理下資料,免得過後給忘了,結果整理的太專注,忘了時間……”
好吧,這個理由無敵了。
對於導師而言,因爲鑽研學問而忘記時間絕對是值得原諒的,當然用這個理由也有前提,那就是做學生的首先得有成果。而這一塊恰好是寧爲的最長板,別的沒有,成就一堆。
“進來坐,等我先跟譚教授商量點事。”田言真指了指辦公室裏的沙發,說道。
魯東義想的沒錯,被偏愛的的確就能有恃無恐。
“譚教授好,不好意思打攪了。”寧爲一進門便老老實實的衝譚教授打了聲招呼。
“哈哈,寧爲,我知道你,你可是咱們田院士的寶貝啊,剛纔我們還在說咱們華夏菲爾茲獎0的突破可能就落在你身上了。”譚教授衝着寧爲笑了笑,客氣的說道。
“老譚啊,別誇他,不誇都已經飄得沒邊了,再誇地球都要容不下他了。寧爲啊,這位譚德潔院士是學校新材料學院的副院長更是頂樑柱,跟學校跟華科院許多合作的項目都是譚院士聯繫的,材料學院幾個重點實驗室都是在譚院士的領導下籌建起來的。”田言真介紹了句。
“譚院士真厲害!”寧爲由衷的讚歎了句。
好吧,隨便來彙報個工作,又遇到一位院士,只讓寧爲覺得燕北大學果然藏龍臥虎。
“哈哈,別聽你們田導幫我吹噓,我在厲害還不是來找你老田求援了?你這是在間接抬高自己吧?”譚德潔笑了笑,說道。
“求援?譚院士你們的項目遇到問題了?”坐到沙發上的寧爲忍不住問了句。
“嗯,我手上有個跟凝聚態國家物理實驗室合作的一個項目,本來進行得還算順利,但收宮階段遇到一些難題,需要一個對羣論跟張量分析比較精通的博士或者教授去幫助我們對實驗室數據進行一些計算,看能不能通過數學分析找到問題在哪。這也不是第一次了,你們田導在這方面可是給過我們實驗室很多支持的。”譚德潔笑着解釋道。
寧爲聽到這話,他突然想到了三月。
然後眼神熱切的看向譚德潔說道:“咦,譚教授,說起來羣論跟張量分析我恰好都略懂啊!”
還沒等一臉錯愕的譚德潔接話,坐在辦公桌後面的田言真忍不住了:“寧爲,你是最近又閒了?你的拔尖課題申請纔剛下來,你有時間去研究材料?再說,你的專業又不是羣論跟張量分析?添什麼亂?”
寧爲看向田言真據理力爭道:“也不能這麼說啊,田導,雖然我沒專門學習過張量分析,但我微分幾何學得好啊,其實說白了就是把偏微分方程的物理形式表達爲張量的形式嘛,偏微分這塊我熟啊!至於羣論這個概念太大了些,不過師兄們經常要找我幫他們來解決需要這塊的問題啊。”
“而且拔尖項目也不用急啊,我已經把輪廓大概搭好了,回頭往裏面補充內容就行了。不瞞您說,我到不是對材料學有興趣,不過我最近的確對材料學模型比較感興趣,指不準這次能讓我驗證一些東西。”
一番話把田言真說的目瞪口呆。
毫不誇張的說,寧爲都快把他這個做導師的整出心理陰影了。
一般而言這種借調去做實驗室的事情,手底下博士們大都是比較抗拒的,耽誤時間不說,做出了成果也不屬於他們,一個個都避之不及。更重要的是,這種事往往是純幫忙的性質,遇到客氣的教授,項目完成之後還能給點獎勵意思一下,遇到不那麼客氣的教授,往往就是感謝一聲完事。
當然有沒有獎勵,有時候也跟在研究過程中,去幫忙的這些數學博士貢獻度大小有關,有時候是實驗室一些路子走不通了,希望通過數學分析,找出新的路子,如果成功,往往能體現出作用;但也有時候只是通過數學建模儘量減少實驗室工作量,這種時候就很難界定其對整個項目的貢獻。
如果最後項目失敗,指不準還得鬧得灰頭土臉的。
沒見每次找人幫忙,人堂堂一院士都是找上門各種高帽子帶上軟語相求嗎?如果真是好事,哪可能直接上門,那都是一個電話提上一句,人員就安排好了……
總之,這純粹是喫力不討好的事情,田言真壓根就沒打算讓寧爲去趟這渾水,結果這小傢伙好較上勁兒了,怎麼使眼色都沒用。
“哈哈,小寧果然有覺悟。既然這麼說,那就拜託你了!哈哈,老田,你真夠意思,我這過來求助,你就把手底下最強的孩子派來幫忙,這樣項目成功了,我請你喫飯,地方隨你挑。不過寧爲啊,這個項目時間有些趕,你能協調過來吧?”譚德潔壓根不等田言真在發言反對,便大笑着說道。
“等等……寧爲啊,你確定要去幫忙?我先跟你說好啊,譚教授手底下那可都是精兵悍將,他們在實驗室裏遇到的問題,往往難度都很大啊。而且很多時候都是暫時的困難,也許你還沒來得及發揮作用,人家就能自己把問題解決了。可並不是你想象中那麼有挑戰性。”
“而且你最近不是剛跟那個經濟學院的江同學確定關係了?不需要多點自己的時間?我跟你說啊,趕工期的項目那都是最耗時間的,到時候實驗室一個電話接一個電話,能催到你懷疑人生。”
田言真開口說道。
沒辦法,自己的愛徒自己疼。
本就一心想着寧爲能在他人生中最黃金的這段時間裏好好研究數學,誰敢想這傢伙明明在數學上天賦驚人,但興趣愛好明顯太廣泛了。
人家只是在數學一個分支的研究,就能耗盡一生精力,但寧爲的興趣卻是遍佈了各個分支,就比如他還真沒想過寧爲連極爲專業的張量分析都敢說略懂……
“哈哈,田導瞧你這話說的,行行行,我今天在這裏表個態,這個項目如果成功了,我譚德潔一定要給寧博士記上一功!當然,項目的確是挺趕時間,不然也不用小寧去支援了,不過實驗室彈性工作,小寧只要把數據拷貝了,分析在哪做都行。”
“學校裏嘛,談戀愛不就應該是拉着女朋友一起上自習做題?她學她的,小寧就分析我們的數據,這樣約會個三、五次,不但愛情更甜蜜了,項目也順便搞定了,這不比在未名湖那摟摟抱抱要更浪漫?行了,就這麼決定了,小寧啊,你把電話給我,你跟田導先聊着,我下午找個博士生來聯繫你,帶你去我們實驗室先參觀一下。我很看好你啊,做數學,就是要應用到各個領域嘛!”
說着壓根不給田言真在反對的機會,譚德潔留了寧爲的電話,然後衝着田言真笑嘻嘻的打了聲招呼,然後揚長而去,把空間留給了師徒兩人。
然後田言真好不出意料的爆發了:“寧爲啊,你跟我說你是不是閒的?我暗示那麼明顯你還不懂嗎?你是不是看譚德潔教授一直對你笑呵呵的,看上去還挺好說話?我跟你說那都是假象!等你進了實驗室就知道了,實驗室進展不順利了,那傢伙搖身一變就能成炸藥包,得誰罵誰!脾氣上來他纔不會理你是不是去幫忙的!”
“你搶這種差事幹嘛?你的項目不重要嗎?你自己說的大數據基礎理論項目纔開了個頭,只有階段性成果,咋的?這個項目還不夠你忙?你要是精力這麼旺盛,閒下來的時間你繼續推進NS方程啊,你去研究黎曼猜想啊,你對黎曼猜想沒興趣去研究希爾伯特的23個問題,總能找到你喜歡的吧?你把歐拉常數的無理性給證明了也行啊!你去趟人家材料實驗室的渾水乾嘛?”
“這樣,等會我把你周師兄叫來,把這任務交給他算了。你就安靜的做你的研究,拔尖青年的課題一年內你總得給個結果。算我拜託你,別一天到晚把精力放在些亂七八糟的事情上行不行。”
好吧,看上去老田大概是真的生氣了,不過寧爲覺得問題不大。
“田導,放心吧,我這次去他們佔不到便宜,是我們佔便宜,您想啊,我是去免費拿人家實驗室得出的數據驗證我的想法而已。如果真出了力給您爭了面子;萬一搞砸了,大不了我挨幾句罵,我這人最抗罵了!而且我相信以譚院士的老稚钏悖隙ㄊ墙o項目組預留了足夠時間的,不會真等到急得不行了纔來求助!”
田言真眨了眨眼睛,看着寧爲,問道:“好,那你說說,到底有什麼想法需要他們材料實驗室裏的數據給你做驗證?”
寧爲老老實實的答道:“檢測一個程序對類似數據的處理能力,譚院士不是說了需要對實驗室數據進行張量分析找出異常嘛,其實就跟從大數據模型裏找出異常點差不多,都是數學基礎方面的問題。您不知道啊,最近研究純數學我經常犯困,回頭我挑精神好的時候一定吧希爾伯特23問重新翻出來研究一遍。”
田言真無話了說了,他都快忘了讓寧爲過來這趟是幹嘛來着……
哦,對了,好像就是讓他做個彙報,然後敲打兩句讓他多把時間放在數學的研究上,少去琢磨其他亂七八糟的事情,以及說話之前先好好想想,現在他連聽寧爲彙報的心情都沒有了。
被老譚那傢伙要去,怕是一個月時間又要被糟蹋了,然後眼前這小傢伙卻還甘之若飴的模樣,也不知道最後到底是誰佔誰便宜……
“行吧,行吧,你一定要去就去,不過既然你是主動接了這個任務還是得盡點心,免得去幫了忙,那邊還一堆的空話!”田言真揮了揮手道。
他發現每次看到寧爲,都是既驕傲又心累。
驕傲的原因自然不用多說,放出去就能掙到面子的學生從來都是可遇而不可求的,心累則是這傢伙明明精力旺盛數學天賦點點滿,卻不願意把所有精力都放在純數學的研究上……
什麼時候純數學變得這麼沒牌面了?研究純數學讓他犯困?這特麼是人話嗎?
“您放心,田導,您放心,我肯定盡心盡力,如果最後這項目失敗了,那肯定也是他們這個項目方向就有問題,肯定不是我們沒能幫上忙!”
“行了,你去準備準備吧!那傢伙說是下午,指不準等會就派人來抓你去實驗室了!等你經歷一回就知道有些事不用這麼積極了。”田言真沒好氣的說道。
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172 新熱電材料
田言真判斷的果然沒錯,壓根沒等到下午,還不到十點半,寧爲的電話就響了起來。
“喂,寧博士吧,我姓張,叫張研成,是譚教授的學生,譚導讓我來接你去實驗室看看,順便給你介紹下我們的項目,我現在已經在你們研究院門口了,請問你現在有空嗎?”
“行,張師兄你稍等兩分鐘,我馬上出來。”掛上電話,寧爲又跟魯東義打了聲招呼,便出了研究院,果然一個帶着眼鏡的老大哥正在研究院門口低頭研究着手機。
之所以寧爲覺得這是老大哥,垂着頭都能看出面容當真顯得非常成熟,眉毛向下聳拉着,看着便是一臉苦相。
“張師兄?”寧爲叫了聲。
“哎呦,寧博士,不好意思啊,正在看剛剛發給我的一組數據。”這位老哥抬起頭順手將手機捅進兜裏,熱情的衝着寧爲伸出手。
跟這位面色悽苦的張師兄握了握手後,張師兄立刻說道:“我們趕緊去實驗室吧,路上我給你介紹一下項目情況,等會到了實驗室,我給你講解一下大概情況,數據已經拷貝好了,等會你帶回來就行。不過因爲這個項目本來就是合作項目,所以在論文發出之前,實驗室內的所有數據都是絕對不能對外公開的。”
寧爲點了點頭道:“這個我懂,保密原則,我們的很多研究成果在沒有發表之前也不能對外泄露的。聽說你們在發論文前都還要先把論文預印本傳到arxiv上,對吧?”
嘴裏說着話,寧爲發現這位張師兄走路簡直跟競走沒差了,他稍微慢點便跟不上這節奏。
“是啊,現在做材料確定了方向能研究的就那些東西,不注意一點,人家把成果拿去還原,還能拿出從頭到尾完整的實驗室報告,這找誰說理去?而且寧博士你是不知道,搞材料苦啊,我們還算好的,老闆拿到的大都還是些比較高端的項目。”
“你是不知道,我們隔壁研究新能源電池的,做催化劑,每天洗瓶子都要幾個小時,電池部件根本見不到,天天就跟各種化學品打交道了,你說說,這種成果萬一真被同行剽竊了,人想死不?還是你們學數學的好啊!我就是沒那腦子,不然肯定也上數院!”
張師兄感慨了句。
好吧,各行有各行的苦,寧爲其實很想跟這位張師兄聊聊學數學的苦,但是想到自己好像沒有立場說這些,遂作罷,乾脆把話題引入正軌:“張師兄,譚教授這個項目是你們實驗室跟凝聚態國家物理實驗室合作的?具體是做什麼的?需要我做些什麼?先聽您說說,我也好做個準備。”
張研成答道:“嗯,我們這個項目是利用碳納米管做熱點材料的,具體就是利用定向納米管生產一種宏觀可編制纖維,我們希望能通過它製造一種紡織類熱電發生器。具體情況是這樣,之前物理實驗室那邊一次實驗意外發現在碳納米管宏觀組裝後依然能保持單納米管的大功率因數。”
“在此之前,普遍認爲要實現這一點很難,主要是碳納米管本身樣品形貌差,另外也缺乏適當的費米能量調諧。但那次實驗過後,物理實驗室認爲碳納米管纖維能夠擁有超高的導電性跟導熱性,能讓其具備極高的zt值,成爲一種近乎完美的熱電主動冷卻材料。畢竟相對傳統的碲化鉍、碲化鉛、硅鍺合金這些材料,碳納米管更爲環保,而且儲量豐富嘛,所以我們老闆過去談了談,兩邊一拍即合就上馬了這個項目。”
“哦!”
寧爲點了點頭,然後又問道:“不過上次我好想看過一篇文章,說是碳納米管這種材料如果想要保持納米級的性能到宏觀尺度就目前的情況來看還很難啊。實驗室的製備方式根本沒法用於工業量產呀,所以就算你們真把這種材料製備出來,現在似乎也用不上吧?”
這個問題明顯讓身邊的張師兄顯得有些尷尬,下意識的抬起手摸了摸鼻子,解釋道:“咳咳,這個怎麼說呢,要不怎麼說是前沿材料研究呢,雖然暫時肯定是用不上的,但作爲技術儲備放在那裏,等以後工業基礎發展,能量產這種宏觀尺度保持特性的定向碳納米管材料了,也就馬上能用上了。”
好吧,寧爲決定不再關心應用的問題,繼續問道:“那現在出什麼問題了?需要我來幫忙?”
“是這樣的,爲了找出這種材料,我們已經篩選出了四種樣品代表碳納米管的態密度,包括了內壁半導體碳納米管、內壁金屬碳納米管、外壁半導體碳納米管跟外壁金屬碳納米管。首先我們需要做光學光譜測量嘛,但是這種相對於纖維態,碳納米管的尺寸和吸收更適合於光學測量。”
“所以我們通過簡易刀片塗層技術,來生產定向碳納米管薄膜用於光學測量。問題就在這裏了,我們使用溶液紡絲法將碳納米管溶解在csa中開始,然後生成薄膜。這一過程使用了相同的納米管原材料,並確保化學處理方式跟纖維處理得完全相同,包括了csa濃度、摻雜和退火條件等等。”
“但當我們根據光譜測量跟吸收數據帶入之前實驗室的數據計算並得出結果的時候,都跟我們之前確定的理論模型有極大的差距。同樣的實驗已經進行了七次,得到的結果跟理論模型的偏離值一直都無法接受。所以我們需要一個數學家,對現有數據進行一些整合,幫我們找一下問題到底出在什麼地方。方便我們對實驗方向進行調整跟改進。”
張師兄大概的介紹了一遍情況。
寧爲點點頭波瀾不驚的體驗着大腦擔任翻譯官的體驗,具體就是將張研成口中那些本該隔行如隔山的專業名詞一個個翻譯成實驗室裏的各種手段。
雖然不能說讓寧爲腦補出整個實驗室過程,但起碼不至於對人家在實驗室裏幹了什麼一無所知。
“哦,退火溫度是多少?”寧爲隨口問了句。
其實這些數據跟他的工作暫時還不相關,但走在路上啥都不聊,顯得單調了些。而且張師兄明顯沒有欣賞四周風景的意思。
這問題到是讓張研成詫異的看了寧爲一眼,畢竟以往借來的數學博士們滿腦子都是各種數學公式,對一些工程學上的名詞都不太熟悉更對他們的實驗過程不太感興趣。
“退火溫度是用的那邊實驗室給的數據,分爲500c跟350c兩個批次。”張研成答道。
寧爲想了想,又問道:“我記得這類熱電材料需要提高zt值,如果沒記錯的公式應該是zt=s^2tσ/k,對吧?也就是從本質上說,你們認爲這種碳納米管組合應該擁有較高的賽貝爾係數,較高的導電率以及較低的導熱率對吧?所以到底是哪點不符合你們預先設立的理論模型?”
“你還研究過熱電材料?”張研成眨了眨眼,下意識的放慢了腳步。
畢竟寧爲在數學跟計算機算法上的成就太過高大上了,即便他不是學這些專業的,即便他天天泡在實驗室裏,都免不了日常聽到眼前這年輕人的傳奇故事。
大四不到一年時間就發了六篇頂刊論文,這效率絕對能讓任何一個做學術的人感覺不可思議。而且其中一篇論文讓一代數學名宿飲恨醫院,一篇論文另闢蹊徑解決了世界難題,另外三篇論文,直接牽扯出一個能改變世界的算法,現在實驗室出差,機票都比以前好訂了,似乎都得感謝眼前這個年輕人。
而現在他還能就材料學跟他扯出個一二三來,這是妖孽麼?
“呵呵,這個張師兄,不瞞你說,只是略懂,隨便看過幾篇文章,千萬不敢說研究過。”寧爲連忙答道。
“哦,略懂啊。”
張研成恍然的點了點頭,然後解釋道:“好吧,其實問題就在這裏了。理論上來說,你說的沒錯,以往針對傳統熱電材料的研究許多都是通過降低導熱率來提高zt值,但我們認爲提高功率因數,更爲重要。這也是我們這個項目創新的點這一了。我們將功率因數定義爲pf=s^2σ,那麼功率因數越大,在處理極大熱源,比如太陽能或者工業廢熱的時候就能最大化輸出功率密度。”
“另外在主動冷卻模式過程中,高導熱率又能利用珀耳帖效應提高從熱側到環境的熱流率,這在電子熱管理應用中很有前景。在這種主動冷卻模式下,熱量可以通過珀耳帖效應從冷側泵送到熱側,主動冷卻中的最大熱側熱流量與有效導熱係數k eff成正比,我們將之定義爲k eff=k+pf?t2h2Δt,其中th是熱側溫度,Δt是兩側之間的溫差,這麼說你懂了吧?這表明主動冷卻需要大k和大pf,而不是高zt!”
“其實吧,現在對傳統材料的研究已經快到天花板了。比如bi2te3跟它的合金,已經表現出了極高的性能。但是那玩意一來有毒啊,二來原材料也比較稀缺,三來要提升剛度非常難了;有機材料也是一個方向,不過我們也研究過有機材料,它們都很難提高其pf值,所以如果我們的項目能夠成功,等到工業基礎提升,保持微觀特性的碳納米管工業化量產技術出現之後,馬上就能有極爲廣泛的應用。”
好吧,極爲詳細的解說,寧爲已經大概明白了這個項目的意義跟以及張師兄口中的材料理論模型。無非就是提高功率因數的同時,同時提高熱導率,不單純的追求高zt值的同時,還能讓zt值達到一定優勢,滿足未來熱電材料市場的需求。
唯一沒解釋的大概就是到底問題在哪,好在沒等寧爲再追問,實驗樓已經到了。
氣派的圓柱形實驗樓就在新材料學院的教學樓旁邊,寧爲這才發現來到燕北大學之後,竟然還真沒把學校內部好好逛過一圈,比如新材料學院他就從來沒有來過。
跟着張師兄走進了實驗室才讓寧爲見識到了國內頂尖大學的真正底蘊。在張師兄的介紹下,寧爲如同劉姥姥進大觀園般觀摩着各個實驗室裏陳列的那些高精尖實驗室設備,什麼差示掃描熱分析儀,x射線光電子能譜儀,x射線衍射儀,原子力顯微鏡,比表面積及孔隙度分析儀,顯微拉曼光譜測量系統,多通道電化學工作站,高分辨場發射掃描電鏡(sem),高真空鍍膜儀,切割研磨一體機……
通過張師兄的介紹他大概明白了,譚教授經常找田言真幫忙的原因,大概率因爲各個項目要使用以上儀器不但要預約,提前申請,而且項目組使用還要收費的,聽起來還不太便宜。
比如切割研磨一體機學校內部收費500一小時,如果是外部則是600一小時;又比如使用顯微拉曼光譜測量系統內部300一小時,外部要400,如果按個收費,每個樣品內部不低於50,外部不低於100。
而且跟寧爲想像中不太一樣,整個項目組並不是在一個實驗室裏忙碌,而是分多個實驗室在合作進行,張師兄則主要負責統籌整個項目組的咦鳌�
這樣想想看,之前進行的七次實驗,每次實驗都要準備四種樣品進行各種處理,這時間跟錢簡直就如同流水般花出去……
雖然說這錢實驗室賺了肯定還是要用於設備維護以及保持實驗室競爭力,根據申請購買新的高端設備,但對於項目組來說,卻是切切實實的要拿錢結算的,想想看,也的確挺肉疼。
帶着寧爲了解了一圈實驗室檢測中心的各種大型設備,張研成將寧爲帶到了一間實驗室門前:“我們平時主要就是在這裏做事了,各種數據資料也保存在這邊的電腦裏。”
“對了,張師兄,不用我每天也來實驗室報道吧?譚教授也說了,我可以拿着數據到研究院那邊分析。”寧爲說了一句。
“哦,沒事,帶你來主要是給你看一遍我們完整的測試過程,然後你想去哪做計算都行,就是時間上挺趕的,能儘量快些就最好了。”張研成答道。
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173 數學,無所不能
走進實驗室,寧爲的到來並沒有惹起什麼轟動,事實上,寧爲感覺項目組裏大家的情緒都很低落,跟霜打過的茄子似的。
“咳咳,大家都停一下,我給大家介紹一下,這位就是譚教授給我們請的外援,大家應該都知道,咱們數學研究院田導的學生寧博士。大家歡迎一下啊。”