Глава 296. Макмиллан Да ты просто сумасшедший •
В Нанкинском университете, в своем кабинете, Сюй Чуань принял приехавшего издалека заведующего кафедрой химии Принстона.
"Добро пожаловать, заведующий Макмиллан", - Сюй Чуань тепло пожал руку мужчине средних лет в черных квадратных очках.
Если говорить о знакомстве, то они оба знали друг друга, но лично встретились впервые в этой жизни. Что касается прошлой жизни, то из-за того, что он занимался материаловедением, он несколько раз общался с этим заведующим Макмилланом.
Надо сказать, что в области химии материалов Макмиллан действительно является одним из лучших в мире.
В 2021 году, то есть через два года, этот заведующий кафедрой химии Принстона получит Нобелевскую премию по химии за огромный вклад в "асимметричный органический катализ".
Это достижение значительно продвинуло развитие технологии химического катализа, особенно в области биомедицины, внесло огромный вклад, а различные лекарства, приготовленные с использованием этой технологии, спасли бесчисленное количество пациентов.
Что еще более важно, он еще молод, он родился в 1968 году, и в этом году ему всего пятьдесят с небольшим лет, а когда он получил Нобелевскую премию, ему не было и пятидесяти пяти лет, что делает его очень молодым среди лауреатов Нобелевской премии.
"Сюй, рад встрече, ты выглядишь намного моложе, чем на фотографиях в новостях, тебе действительно всего двадцать три года? Ты моложе большинства моих студентов, это невероятно".
Дэвид Макмиллан, пожав руку, оглядел Сюй Чуаня с ног до головы и удивленно воскликнул.
Сюй Чуань с улыбкой сказал: "Спасибо. Присаживайтесь, чаю или кофе?"
"В гостях хорошо, а дома лучше, так ведь говорят? Давайте выпьем чаю, я хочу попробовать, что такого волшебного в том, что вы, китайцы, так любите пить", - с улыбкой сказал Макмиллан.
Сюй Чуань улыбнулся и, вставая, чтобы заварить чай, сказал: "Конечно, у чая много преимуществ, он богат катехинами, холестериноном, кофеином, инозитолом... и многими другими полезными для организма элементами, он может снижать кровяное давление, способствовать снижению веса, выводить токсины, снижать риск сердечно-сосудистых заболеваний и так далее".
"Самое главное, для нас, исследователей, он может освежить нас, повысить эффективность работы мозга и поддерживать концентрацию во время исследований".
Макмиллан с интересом сказал: "Это заставляет меня хотеть попробовать его еще больше".
Повседневная работа исследователей очень сильно истощает мозг, поэтому многие исследователи лысеют в молодом возрасте. То, что может поддерживать ясность ума и повышать эффективность работы мозга, очень помогает им.
Если эффект действительно такой, как сказал профессор Сюй, он мог бы изучить химические вещества в чае и посмотреть, можно ли их извлечь.
Подав две чашки чая, они обменялись любезностями и перешли к делу.
"Сюй, меня очень интересует математическая модель расчета химических материалов, о которой ты говорил, не знаю, когда будет удобно, могу ли я посетить институт материалов, который находится в твоем ведении?"
Попивая чай, они немного поболтали, и Макмиллан нетерпеливо спросил.
Сюй Чуань с улыбкой сказал: "В любое время, но ты проделал долгий путь, летел десятки часов на самолете, может, сначала отдохнешь?"
Дэвид Макмиллан быстро покачал головой и сказал: "Нет, по сравнению с усталостью, я больше жду модель, которую ты построил, и если она действительно сможет сделать то, что ты говоришь, я сделаю все возможное, чтобы убедить Кристофера Айсгрубера".
Кристофер Айсгрубер - президент Принстона и один из членов совета директоров, и с его поддержкой это сотрудничество можно считать гарантированным.
Сюй Чуань кивнул, выпил чай из чашки одним глотком и с улыбкой сказал: "Тогда мы можем отправляться прямо сейчас".
Взяв с собой нетерпеливого заведующего кафедрой химии, Сюй Чуань поспешил в Институт материалов Чуаньхай, сделал телефонный звонок, и вскоре быстро подошел крепкий и сильный старший брат Фань Пэнъюэ.
"Это заведующий кафедрой химии Принстона Дэвид Макмиллан, а это директор Института материалов Чуаньхай Фань Пэнъюэ".
Направляясь в лабораторию, Сюй Чуань вкратце представил их друг другу и спросил: "Старший брат Фань, есть ли сегодня обновления или исправления для модели расчета химических материалов?"
Для первоначальной грубой модели обновления - обычное дело.
И из-за необходимости заполнения различной ключевой информацией об основных материалах и обновлениями экспериментов, скорость обновления модели расчета химических материалов довольно высока, почти два или три раза в неделю.
Фань Пэнъюэ: "Сегодня нет запланированных обновлений, но если вы хотите провести моделирование, я бы посоветовал использовать предыдущую версию модели".
"Два дня назад Юй Чжэнь и другие интегрировали часть данных о кремниевых материалах, но последнее моделирование показало, что процесс был немного нестабильным, и были некоторые отклонения между смоделированной реакцией и фактической экспериментальной реакцией, и он все еще находится в стадии отладки".
Сюй Чуань кивнул и сказал: "Хорошо".
На втором этаже лаборатории группа прибыла в кабинет, предназначенный для моделирования, который был не очень большим. С одной стороны, предварительная работа была не очень большой, а с другой стороны, у Сюй Чуаня раньше не было много денег, чтобы расширять лабораторию.
Деньги, которые он раньше получал за публикацию статей и награды, в основном были вложены в институт.
Но, к счастью, плата за патентную лицензию на искусственную пленку SEI уже поступила, и теперь осталось только дождаться, когда будет готов новый офис, и они смогут переехать.
В кабинете Фань Пэнъюэ позвал программиста, который был занят тестированием модели, и с его помощью на компьютере была открыта резервная копия старой версии математической модели.
Наблюдая за работой математической модели в руках программиста и представляя соответствующие функции, Макмиллан спросил: "Можно ли смоделировать процесс разработки материала?"
Сюй Чуань кивнул и сказал: "Да, но текущая модель была разработана не так давно, и функций не так много, она может только анализировать и комбинировать материалы, которые уже есть в базе данных, а также выполнять некоторые ранние работы по моделированию материалов".
"В настоящее время диапазон материалов, которые можно моделировать, невелик, в основном это соединения лития, углерода, фтора и других химических веществ, и пока требуется, чтобы человек задавал определенные условия".
"Литиевые батареи должны быть в вашем диапазоне данных?" - спросил Макмиллан.
Сюй Чуань кивнул и сказал: "Большая часть материалов для литиевых батарей есть, они были отсортированы ранее. Но в настоящее время они не включают органические растворители, ведь их слишком много, и за короткое время их не обработать".
"Есть ли данные о токопроводящем покрытии из углеродной алюминиевой фольги, можно ли смоделировать углеродное алюминиевое покрытие?"
Подумав, Макмиллан выбрал один из материалов для литиевых батарей и спросил.
Материал углеродного алюминиевого покрытия важен в литиевых батареях, но не настолько, чтобы быть незаменимым, это своего рода новая технология, появившаяся только в последние два года.
В основном он использует функциональное углеродное алюминиевое покрытие для обработки поверхности токопроводящей подложки батареи, обеспечивая отличную статическую проводимость и собирая микротоки активного вещества, что позволяет значительно снизить контактное сопротивление между положительным/отрицательным материалом и токосъемником и так далее.
Он может в определенной степени улучшить характеристики литиевой батареи, но не является обязательным элементом литиевой батареи, без него она также может нормально работать, просто производительность снизится.
В стороне Фань Пэнъюэ ответил вместо Сюй Чуаня: "Да, данные, относящиеся к композитному покрытию и углеродному алюминиевому материалу, уже введены, и если профессор Макмиллан хочет посмотреть, мы можем сделать простое моделирование процесса разработки".
"Тогда давайте углеродное алюминиевое покрытие". Фань Пэнъюэ: "Есть ли требования к производительности?"
"Теоретически это возможно, но в настоящее время невозможно идеально смоделировать лист с требуемыми характеристиками, ведь пока это всего лишь самая базовая грубая модель", - Сюй Чуань пожал плечами и ответил.
Макмиллан подумал и сказал: "Тогда требуется установить толщину алюминиевой фольги в диапазоне 10-30 мкм, толщину проводящего слоя superp в диапазоне 0,3-0,9 мкм, толщину проводящего слоя графена в диапазоне 0,5-1,2 мкм, а толщину смешанного проводящего слоя в диапазоне 0,3-2 мкм".
Макмиллан быстро выбрал в уме некоторые параметры производительности углеродного алюминиевого листа, и ему становилось все более любопытно, на что способна эта грубая модель.
Фань Пэнъюэ кивнул, повернулся и дал указание программисту начать вводить эти параметры в математическую модель, а затем приступить к моделированию разработки материала углеродного алюминиевого покрытия.
На экране, после того как программист ввел различные параметры и требования в модель, грубая математическая модель начала автоматически работать.
Пусть внешний вид модели очень грубый, но на самом деле эта модель немаленькая, количество строк кода довольно велико, а разработка модели заняла более полугода.
И разработка этой модели была выполнена не Институтом материалов Чуаньхай, а передана на аутсорсинг известной компании-разработчику программного обеспечения, и стоила почти 11 миллионов, чтобы завершить базовую версию, можно сказать, что только на моделирование было потрачено достаточно денег, чтобы купить еще один Институт материалов Чуаньхай.
Но как бы то ни было, качество гарантировано, если заплатить деньги.
Группа ждала в кабинете около полутора часов, пока не было завершено моделирование разработки материала углеродного алюминиевого покрытия.
Подробные данные после запуска были сохранены в соответствующем файле и распечатаны, чтобы у каждого был экземпляр.
Получив документ от сотрудника, Макмиллан с нетерпением начал его изучать.
Подробный способ изготовления алюминиевой фольги с угольным покрытием, включающий следующие этапы:
S1: Предварительная обработка основы алюминиевой фольги.
Подробный план обработки следующий: [S1, предпочтительный вариант обработки основы алюминиевой фольги, используйте стандарт толщины, используйте уксусную кислоту для удаления грязи и примесей с поверхности алюминиевой фольги.]
S2: Смешать связующее вещество и растворитель, равномерно перемешать, затем добавить два или более проводящих агента, равномерно перемешать, чтобы получить композитную проводящую суспензию.
Подробный план обработки следующий: [S2, предпочтительный вариант приготовления композитной проводящей суспензии, использовать политетрафторэтилен или поливинилиденфторид.]
S3: Загрузить композитную проводящую суспензию в устройство электростатического прядения, распылить на алюминиевую фольгу, а затем высушить, чтобы получить первый слой композитной алюминиевой фольги с угольным покрытием;
Подробный план обработки следующий: [S3, предпочтительный вариант изготовления первого слоя композитной алюминиевой фольги с угольным покрытием, использовать триполифосфат натрия. Напряжение электростатического распыления составляет 15-20 кВ, скорость потока раствора составляет 0,5-3 мл·ч-1, расстояние между соплом электростатического прядения и алюминиевой фольгой составляет 0,5-10 см]
S4: .
S5: .
В кабинете Макмиллан смотрел на план в своих руках, и в его глазах было полно потрясения.
План в его руках не только давал довольно подробный процесс подготовки, но даже для каждого шага давал предпочтительный вариант, включая выбор материалов, обработку, какое оборудование необходимо, требования к оборудованию в процессе обработки, температуру, давление и другие аспекты, давал справочную информацию.
Что еще более важно, с помощью модели было дано более одного решения.
В документе, который он держал в руках, было перечислено целых три возможных варианта изготовления.
Хотя способы изготовления, приведенные в этом плане, не все были идеальными в его глазах, и было много мест, которые можно было оптимизировать, но это само по себе было чудом.
Конечно, если бы все шаги были введены вручную заранее, это не было бы чем-то особенным, но очевидно, что эта математическая модель не использовала такой подход.
Макмиллан никогда не думал, что модель может достичь такого уровня, полагаясь на математическую модель для выполнения выбора материала, расчета, оптимизации и т. д. всех шагов, как это возможно!
Закончив читать план, предоставленный вычислительной моделью, он с нетерпением спросил: "Боже мой, как вы это сделали!"
Сюй Чуань отложил документ в руке и с улыбкой объяснил: "В этом и заключается очарование сочетания математической физики и химии, оно может принести нам совершенно новый мир".
"Конечно, сейчас он не идеален, и требует довольно много оптимизации. Но я верю, что однажды он сможет изменить весь мир!"
"К тому времени разработка материалов больше не будет полностью зависеть от опыта и проб и ошибок, соответствующие потребности мы сможем передать компьютеру, что сэкономит нам много времени".
Услышав это, Дэвид Макмиллан посмотрел на Сюй Чуаня и невольно сглотнул слюну, сказав: "Это безумно амбициозный план! Ты сумасшедший! Ты когда-нибудь думал, что это лишит работы большое количество разработчиков материалов!"
Если судить по описанию этого человека, то если эта модель действительно будет завершена, она перевернет развитие всей области материалов.
Конечно, прорыв в области материалов, возможно, также последует.
Но в то же время можно предвидеть, что разработчики в отрасли материалов, особенно те, кто занимается базовыми исследованиями, с большой вероятностью столкнутся с массовой безработицей.
Ведь если эта модель будет завершена, возможно, в будущем большую часть базовой работы по разработке материалов можно будет передать этой модели.
Таким образом, многие рабочие места низовых научных сотрудников будут заменены.
Конечно, для ведущего ученого, занимающегося химическими материалами, это, несомненно, имеет смертельное притяжение!
Потому что это может сэкономить больше времени и дать много различных справочных мнений с научной точки зрения.
Как и сегодня, при моделировании алюминиевой фольги с угольным покрытием, всего лишь подождав полтора часа, эта модель предоставила несколько различных решений.
Если бы эксперимент проводился вручную, это заняло бы как минимум несколько дней или даже больше.
Напротив, Сюй Чуань улыбнулся и сказал: "На мой взгляд, в этом нет ничего плохого".
"Человек - это творческое существо, особенно исследователи и ученые, владеющие передовыми знаниями, должны уделять внимание и энергию прорывам, а не повторять ту работу, которую можно легко заменить, как у волов и лошадей".
"И эта модель теоретически действительно может значительно сэкономить много времени и даже может составить наиболее оптимизированный план, но она не может заменить разработчиков материалов".
"Самые передовые и лучшие прорывы всегда связаны с людьми, творческий потенциал человека - это то, что современные компьютеры никогда не смогут заменить".
"Включая планы, которые он предлагает, на самом деле все они требуют проверки и экспериментов со стороны людей, поэтому он всегда будет лишь вспомогательным инструментом, который не может заменить существование человека".
Помолчав, он продолжил: "И с течением времени, даже если я не буду этого делать, найдется кто-то, кто сделает эту работу".