ห้องแล็บเคมีฟลิกมีฮาร์ดแวร์ระดับสูงสุดของอเมริกา พรินซ์ตันไม่เพียงแต่จะยินดีจ่ายเงินให้กับศาสตราจารย์เท่านั้น แต่พวกเขายังยินดีใช้เงินไปกับอุปกรณ์เช่นกัน
คอนนี่นำระบบทดสอบแบตเตอรี่ความแม่นยำสูงรุ่นล่าสุดมาให้ลู่โจวด้วยรอยยิ้ม
“นี่เป็นระบบทดสอบแบตเตอรี่ที่ดีที่สุดในแล็บเคมีฟลิก ผมยืมมาให้แล้ว!”
ลู่โจว “อันที่จริงฉันไม่ได้ต้องการระบบทดสอบแบตเตอรี่ที่ดีขนาดนี้…”
คอนนี่กล่าว “แต่ศาสตราจารย์บอกว่าการลงทุนอุปกรณ์นั้นดีกว่าการเสียเงินผลิตตัวอย่างเพิ่ม”
ลู่โจวจ้องคอนนี่และพลันตระหนักว่าอีกฝ่ายไม่ได้โง่อย่างที่คิด
เงินค่าอุปกรณ์นี้มาจากบัญชีลู่โจว
ถ้าเป็นก่อนหน้านี้ ลู่โจวคงรู้สึกไม่สบายใจกับการเสียเงินก้อนนี้แน่
แต่ตอนนี้…
ก็ได้…อันที่จริงเขาก็ยังรู้สึกไม่สบายอยู่นิดหน่อย
แต่ก็ไม่ได้ไม่สบายใจเท่าเมื่อก่อน
ลู่โจวถามด้วยน้ำเสียงจริงจัง “อุปกรณ์ทำตัวอย่างแบตเตอรี่ได้ไหม?”
คอนนี่กล่าวทันที “ไม่มีปัญหา มันง่ายมากครับ!”
ลู่โจวคิดเล็กน้อย “คุณรับผิดชอบหมายเลขสิบเอ็ดกับสิบสี่ฉันจะรับผิดชอบตัวอย่างหมายเลขสิบห้ากับยี่สิบสามผสมคาร์บอนทรงกลมแบบกลวงกับซัลเฟอร์ ใช้อัตราส่วนสามสิบเปอร์เซ็นต์ ยี่สิบเปอร์เซ็นต์ และสิบเปอร์เซ็นต์จากนั้นก็ทำวัสดุอิเล็กโทรดขั้วบวก และประกอบแบตเตอรี่ลิเธียม คุณเข้าใจไหม?”
คอนนี่กล่าว “ครับ!”
กระบวนการสังเคราะห์วัสดุอิเล็กโทรดขั้วลบเป็นเรื่องง่ายๆ ฟิล์มพีดีเอ็มเอสดัดแปลงกับแผ่นลิเธียมแกนทองแดงเป็นมาตรฐานของสถาบันวิจัยวัสดุใหญ่ๆทุกแห่ง
อย่างไรก็ตามวัสดุอิเล็กโทรดขั้วบวกยากกว่านั้นเล็กน้อย
มันไม่ใช่แค่คาร์บอนทรงกลมแบบกลวง วัสดุนาโนคาร์บอนทุกอย่างก็มีปัญหาคล้ายกัน
การกวนและการบดด้วยแรงทางกลทำได้ง่ายโดยการผสมคาร์บอนทรงกลมแบบกลวงเข้ากับผงเมทริกซ์ระดับมาโคร มันไม่สามารถแยกคาร์บอนทรงกลมแบบกลวงในระดับกล้องจุลทรรศน์ได้
ก่อนที่คาร์บอนทรงกลมแบบกลวงผสมเข้ากับซัลเฟอร์ มันจะแพร่กระจายในเอทานอลด้วยการเติมสารลดแรงตึงผิวอย่างโพลียูรีเทน[1]
ขั้นตอนที่เหลือคล้ายกับการทดลองแบตเตอรี่ลิเธียมครั้งแรกของลู่โจว
แบตเตอรี่ถูกประกอบในกล่องถุงมือ จากนั้นก็เชื่อมต่อกับระบบทดสอบแบตเตอรี่ ระบบทดสอบสามารถคำนวณประสิทธิภาพของวัสดุได้โดยการทดสอบประจุและคายประจุจำนวนมาก
ขั้นตอนนี้ไม่ต้องใช้ฝีมืออะไรเลย
อันที่จริงการวิจัยวัสดุศาสตร์ไม่ได้ยากอะไรมากนัก
การวิจัยและพัฒนาวัสดุใหม่ในปัจจุบันขึ้นอยู่กับ ‘การหยั่งรู้ทางวิทยาศาสตร์’ ของนักวิจัยและ ‘ทดลอง’ ซ้ำไปซ้ำมาจำนวนมาก พวกเขาพยายามหาวัสดุที่เป็นไปได้ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดไว้ ถ้าลู่โจวสามารถสร้างทฤษฎีวัสดุศาสตร์ชุดหนึ่ง ถ้าเช่นนั้นมันจะเป็นการเปลี่ยนอนาคตเลยทีเดียว
แม้ว่าวิธีทางคณิตศาสตร์จะสามารถลดจำนวนที่ต้องทดลองลงอย่างมาก แต่ลู่โจวก็ยังต้องทำการทดลองอยู่ดี
…..
ลู่โจวจำได้ว่าครั้งสุดท้ายที่เขาทำงานหนักขนาดนี้คือประมาณหนึ่งปีก่อน
เพื่อให้ข้อคาดการณ์ของก็อลท์บัคสมบูรณ์ ลู่โจวขังตัวเองอยู่ในอะพาร์ตเมนต์ขนาดยี่สิบตารางเมตร เขาดำดิ่งอยู่กับเขาวงกตแห่งตัวเลขและพบทางออกในที่สุด
ความตื่นเต้นของลู่โจวในตอนนี้เทียบได้กับเวลานั้นเลย
ความรู้สึกแบบนี้มันน่าคิดถึงเสียจริง
นับตั้งแต่เริ่มการทดลอง มันก็ผ่านมาสัปดาห์หนึ่งแล้ว
นอกจากนอนหลับ ลู่โจวใช้เวลาในห้องแล็บทั้งวัน
สองวันก่อน หยางสวี่ ที่ทำการทดลองอยู่ที่สถาบันวัสดุเชิงคำนวณจินหลิง ได้ทำสเปรตชีตผลของเขตพื้นผิว ขนาดรูพรุน และอัตราส่วนของพอลิซัลไฟต์ในอิเล็กโทรไลต์บนซัลเฟอร์โหลด ข้อมูลนี้เข้ามาในกล่องจดหมายของลู่โจวแล้ว
เพื่อไม่ให้ความคืบหน้าการทดลองของสถาบันวิจัยที่จินหลิงล่าช้าไปกว่านี้ ลู่โจวจำเป็นต้องสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ให้เร็วที่สุดและพัฒนาแผนการทดลองครั้งต่อไป
งานของเขาเหมือนจะซ้อนกันกองเท่าภูเขา
ลู่โจวโยนปากกาไว้ด้านข้างแล้วหันไปมองคอนนี่ที่กำลังดูตัวอย่างอยู่
“หมายเลขสิบห้าเป็นไงบ้าง?”
คอนนี่ขอบตาดำคล้ำ เขาดูกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดส่องกราดแล้วส่ายหน้า “กลุ่มสุดท้ายถูกตัดทิ้งทั้งหมด ซัลเฟอร์เกือบทั้งหมดถูกสะสมอยู่บนพื้นผิวบนวัสดุคาร์บอน คุณดูสิ มันสวยมากเลย…”
ลู่โจวถอนหายใจ “ถ่ายภาพสแกนของตัวอย่างแล้วทำลายมันเลย…ฉันเห็นพอแล้ว”
ย่ำแย่มาก
ดูเหมือนตัวอย่างที่สิบเอ็ด สิบสี่ กับสิบห้าจะถูกตัดทิ้งทั้งหมด
เมื่อเผชิญกับผลลัพธ์ที่น่าเศร้า ลู่โจวก็อดสงสัยไม่ได้ว่าทฤษฎีของเขาผิดรึเปล่า?
เขตพื้นผิวของ [2326m2g-1, 3762m2g-1] และคาร์บอนทรงกลมแบบกลวงในช่วง [60nm-70nm] สามารถยับยั้งการแพร่กระจายของสารประกอบพอลิซัลไฟต์ไหม?
เขาไม่อยากสงสัยทฤษฎีและข้อสันนิษฐานของตนเอง
เพราะเขาคำนวณสันนิษฐานนี้หลายครั้งและได้ผลลัพธ์เดียวกัน
ถ้าทฤษฎีของเขาผิด งั้นเขาก็ต้องเผชิญกับทางเลือกที่ยากลำบาก
เขาทำได้ทั้งแสร้งทำเป็นไม่รู้หรือเป็นนักวิชาการที่มีจรรยาบรรณ เมื่อเขาพบข้อผิดพลาด เขาสามารถขอให้มหาวิทยาลัยสุ่ยมู่ถอนวิทยานิพนธ์อย่างจริงจัง…
ทางเลือกแรกเป็นไปได้ ต่อให้อนาคตมีคนพิสูจน์ว่าลู่โจวผิด เขาก็อ้างได้ว่ามันเป็น ‘การกระทำผิดแบบใสบริสุทธิ์’ ไม่มีใครตำหนิเขาได้…
เดี๋ยวนะ…
ลู่โจวพลันตระหนักถึงอะไรบางอย่าง
การทดลองของฉันยังไม่จบ ทำไมฉันถึงคิดผลที่ตามมาแล้วล่ะ
ฉันฟุ้งซ่านไปถึงไหนเนี่ย?
ลู่โจวกำหมัดแน่นสูดหายใจเข้าลึกๆ จากนั้นเขาก็สงบใจตนเองแล้วหันไปมองคอนนี่
“ตัวอย่างหมายเลขยี่สิบสามเป็นยังไง?”
“ผมขอดูก่อน…สิบเปอร์เซ็นต์ กับสามสิบเปอร์เซ็นต์ถูกทำลายในการโคจรสองร้อยรอบ และยี่สิบเปอร์เซ็นต์คือ…ไม่น่าเชื่อ มันโคจรได้ห้าร้อยครั้ง แต่มันยังดิ้นรนอยู่”
คำว่าดิ้นรนถูกใช้อย่างน่าสนใจ
ดูเหมือนว่าผู้ช่วยของลู่โจวจะหมดหวังกับการทดลองนี้แล้ว
อย่างไรก็ตามลู่โจวยังมีหวังอยู่
เขาข่มกลั้นความตื่นเต้นและเอ่ยถาม “ปริมาณของวัสดุแอโนดเปลี่ยนแปลงไหม?”
คอนนี่ดูแบตเตอรี่ผ่านกระจกใส เขาหรี่ตามองแล้วกล่าวอย่างคลุมเครือ “ดูเหมือนจะไม่เปลี่ยน”
ลู่โจวพูดเสียงดัง “อย่าเอาการประมาณให้ฉัน ฉันอยากได้คำตอบที่แม่นยำ!”
“ผมรู้ ผมแค่ล้อเล่น…” คอนนี่ถอดแบตเตอรี่ออกแล้วแกะวัสดุอิเล็กโทรดขั้วบวกออกอย่างระมัดระวัง จากนั้นเขาก็วัดความเปลี่ยนแปลงความกว้างด้วยเวอร์เนียคาลิปเปอร์
แม้ว่ามันจะอยู่ระดับมหภาค แต่ปริมาณการขยายตัวของวัสดุผสมคาร์บอนซัลเฟอร์นั้นชัดเจนมาก
คอนนี่ทดสอบผลการวัดและรู้สึกงุนงง
เขาทดสอบมันอีกครั้ง
และอีกครั้ง…
คอนนี่หันกลับมามองลู่โจว ลู่โจวขมวดคิ้ว “ล้มเหลวเหรอ?”
“ไม่ครับ…” คอนนี่ส่ายหน้า เขาอ้าปากค้าง “ผลลัพธ์ดีจนไม่อยากจะเชื่อ…”
“ตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมีของอิเล็กทรอไลต์!” ลู่โจวลุกจากเก้าอี้แล้วตะโกนเสียงดัง “เร็วเข้า!”
………………………………….
[1] โพลียูรีเทน(Polyurethane) – ส่วนใหญ่เป็นพลาสติกชนิดเทอร์โมเซ็ต ผลิตขึ้นครั้งแรกในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง เพื่อใช้ทดแทนยางธรรมชาติ กระดาษ เป็นต้น
