极寒之下不养刁民 - 第389章 新材料的研究方向

    想要让一种材料足够轻的同时也有足够的强度，除了在材料本身的性能上下功夫之外，还可以调整材料的结构。
    在这一点上，飞鸟的骨骼是一个很好的借鉴对象。
    鸟类为了飞行，在演化上几乎做到了极致，无论是流线的体型、羽毛的排布，甚至包括肌肉、内脏和骨骼，都经过了专门的特化。
    比如鸟类的骨骼内部就尽可能的中空，同时又有支撑结构，让整根骨头在足够轻的同时也拥有着足够的强度。
    在原世界，人类通过对鸟类的研究学习到了这一技术，并将其应用到了飞行器的制造上。
    除了在飞机的整体结构设计上应用了这种技术之外，人类还根据这一原理开发出了一种新型材料，叫做泡沫金属。
    这种材料不仅有着比普通金属材料更高的强度，同时也拥有着更轻的重量，性能上可谓是有了质的差距。
    以最常见的泡沫铝为例，其密度仅为金属铝的0.1到0.4倍，而其抗弯折性能却是普通钢材的1.5倍，可以说十分卓越了。
    对于珀菲科特来说，想要制造出泡沫铝是很简单的一件事，甚至是原世界航空航天工业上用的高性能的铝合金她也不是做不出来。
    但这种东西对于珀菲科特来说，挑战难度实在是太低了，或者说她几乎不需要花时间专门去研究就能够做出来想要的东西。
    所以她决定开发一种空想材料，在密度上甚至要比泡沫铝更轻。
    在自然界中，铝已经是轻金属了，其密度本身就已经很低了，泡沫铝更是其中的佼佼者，但和珀菲科特所想要获得的材料来说，还是有着质的差距。
    不过这也正常，如果珀菲科特只是满足于泡沫铝的性能，那她也只不过是用空想炼金术抹平了不到两百年的技术差距而已，并不能算是将空想炼金术真正的性能发挥了出来。
    而且还有一点，在这个时代来说，大规模的制取铝依旧不是一件简单的事情，这玩意的价格依旧很贵。
    真正让铝的价格从堪比黄金跌破到不如铜铁，主要还是电解铝技术的发现，以及第二次工业革命电气化的普及。
    在这之前，人类能够获取铝的手段有限，所以才会出现拿破仑用铝杯，将军们的将星都是铝的这种听起来挺离谱的事情发生。
    而对于一位掌握着空想炼金术的炼金术士来说，想要制造出比泡沫铝还轻的材料其实并不难。
    甚至于珀菲科特如果愿意，她能造出比空气还轻的金属来。
    当然，想要制造出这种匪夷所思的玩意，即便是珀菲科特也要花费大量的时间和精力，而且在成本上来说也会很爆炸。
    所以珀菲科特并没有选择过于激进的研发策略，而是综合了现状和自己的需求之后，给自己定了一个不算太高的标准。
    新材料的金属单质在密度上必须只有金属铝的0.1倍，而抗弯折刚度必须是高碳钢的两倍以上。
    这不能算特别离谱的要求，在原世界甚至就有这样的材料出现。
    比如传说中被吹上了天，甚至有几分妖魔化的碳纤维。
    它的密度仅仅只有1.5-1.8克每立方厘米，也就是1500到1800千克每立方米，仅为铝合金的。
    再加上其优越的性能和材料强度，出现之后便受到了极大的追捧，并被应用到了各个领域。
    对于珀菲科特来说，这种材料才是值得挑战的目标。
    当然，她需要的金属材料，而非碳纤维。
    之所以不弄碳纤维，最关键的因素还是碳纤维本身是纤维，不是金属材料。
    它虽然应用领域广泛，但在加工和使用方面()
    并不简单，比如常见的碳纤维在加工上就需要用到专门的粘胶来作为底胶和浸渍胶，这样才能够将一根根的纤维粘接在一起，组成碳纤维材料。
    对于珀菲科特来说，这无疑极大的增加了使用上的麻烦。
    做成泡沫金属她还能接受，反正只要加工成初始的板材，剩下的是工程师和施工工人的活。
    但碳纤维的话，她就得搞定这一整套的制造和加工工艺了。
    这在珀菲科特看来未免也太麻烦了一些。
    所以她最终选择，是以碳作为基底材料，在此基础上以碳纤维作为模板，开发出一种能够达到碳纤维材料性能的空想材料。
    之所以选择碳，最主要的原因还是碳的性质稳定，不像轻金属中的钠和镁，性质十分活泼，很容易就会和其他元素发生反应。
    这也是为什么轻金属中，钠和镁明明比铝更轻，却没有在材料领域得到广泛应用的原因。
    所以珀菲科特果断的舍弃了这些轻金属，选择了碳这种看起来很不起眼的元素作为自己研究新材料的基底。
    毕竟碳足够稳定，并且它可以形成各种原子以及分子结构，从而表现出截然不同的特性和性能。
    比如著名的碳60，就是六十个碳原子以球形结构结合，从而拥有着只有铝密度一半，却十分稳定的原子结构。
    不仅如此，碳60本身还具有特殊的化学活性，能进行加成反应而生成各种衍生物。
    所以珀菲科特瞄准的目标，其实就是碳60，只不过她需要用空想炼金术来制造这种材料，并且获得的是性质更加稳定的金属单质，而非特殊结构的碳分子。
    如果只是要碳60，那珀菲科特完全可以用科技手段来实现，就没必要用空想炼金术了。
    毕竟说到底，珀菲科特的目的是翻开翠玉录，而不是需要研究一种材料。
    对材料的研究只不过是附带的，她只是不想浪费自己宝贵的时间和一次研究课题，想要做出一种具有实用价值的空想材料罢了。
    这对于普通炼金术士来说可能很难，但对于珀菲科特来说，这还是比较好实现的。
    至少在她遇到困难和挫折之前，珀菲科特觉得这没有什么难的，尤其是当她手握贤者之石和空想炼金术两大神器的时候，这一切真的很简单。