Глава 26 Гексагональный кремнезём
Высказав им предупреждение, Хуан Сююань начал обсуждать новый материал. Сначала он написал маркером молекулярную формулу на небольшой доске, а затем набросал её структуру.
Редактируется Читателями!
Хэ Вэнь, Лу Сюэдун и остальные, стоявшие рядом, были совершенно растеряны, не совсем понимая формулу.
Молекулярная формула: Si6O12
«Шесть диоксидов кремния?»
— спросил Лу Сюэдун, почесывая затылок.
«Существует ли такое соединение?» — Хэ Вэнь тоже ломал голову.
На рисунке молекулярной структуры, сделанном Хуан Сююанем, шесть диоксидов кремния были расположены по кругу, образуя правильный шестиугольник.
Внутренняя часть шестиугольника состояла из шести атомов кремния, а внешняя – из двенадцати атомов кислорода.
Хуан Сююань указал на диаграмму молекулярной структуры и пояснил: «Это двумерный материал, но, в отличие от материалов Дирака (графена, силицена, чёрного фосфора и т. д.), это совершенно новый тип наноматериала».
Он не стал объяснять его конкретную функцию. Вместо этого он начал распределять задания, разбирать конкретные этапы синтеза, активировать лабораторное оборудование и проводить первый формальный эксперимент.
Благодаря предоставленным им подробным инструкциям по синтезу, они синтезировали свой первый «продукт» с помощью лабораторного оборудования менее чем за два часа.
Хэ Вэнь, облачившись в защитный костюм, осторожно прикоснулся скотчем к чёрному порошку, а затем заклеил скотч.
Хэ Вэнь отнёс его к просвечивающему электронному микроскопу и начал тщательное исследование.
Через пять-шесть минут Хэ Вэнь и его ассистент обнаружили первый «гексагональный оксид кремния».
Однако он не сразу сообщил об этом.
Вместо этого он продолжил поиски и вскоре обнаружил более дюжины «гексагональных оксидов кремния», что доказывало, что это соединение не было случайным совпадением, а было действительно синтезировано.
Хэ Вэнь вышел из комнаты просвечивающего электронного микроскопа и доложил Хуан Сююаню: «Господин Хуан, описанный вами гексагональный оксид кремния действительно присутствует. Под линзой обнаружено более дюжины молекул гексагонального оксида кремния».
«Хорошо», — взволнованно сказал Хуан Сююань, а затем быстро скомандовал: «Приготовьтесь к осаждению из паровой фазы».
Синтезированный чёрный порошок перенесли в другую часть лаборатории, где Лу Сюэдун и его команда готовились к осаждению из паровой фазы.
Хуан Сююань извлёк небольшое количество чёрного порошка и аккуратно посыпал его в камеру для осаждения из паровой фазы.
Он махнул рукой Лу Сюэдуну.
Заметив его жест, Лу Сюэдун включил экспериментальное оборудование и начал осаждение из паровой фазы.
Время пролетело незаметно, и наступило время обеда. После короткой смены в кафетерии они вернулись в лабораторию.
Осаждание из паровой фазы было завершено.
Нанесённая графеновая плёнка была извлечена из камеры, открыв полупрозрачную плёнку радиусом 50 сантиметров.
Однако это был ещё не готовый продукт, а скорее полуфабрикат, требующий дальнейшей обработки.
После резки, многократной механической шлифовки и очистки они получили десятки однослойных графеновых плёнок радиусом 5 см.
Вернувшись в комнату просвечивающего электронного микроскопа, Хэ Вэнь тщательно осмотрел каждую плёнку.
Это было небыстро: за три дня непрерывной работы ему удалось найти только семь.
«Господин Хуан, эти семь плёнок на самом деле представляют собой плёнки с гексагональным оксидом кремния. Одна из них содержит шесть гексагональных оксидов кремния…»
Просматривая подробный отчёт об испытаниях, Хуан Сююань улыбнулся. «Моё предположение оказалось верным. Скоро все узнают, для чего эта штука нужна».
«Тогда я подожду и увижу».
Лу Сюэдун тоже очень интересовался назначением этой штуки, но Хуан Сююань не объяснил.
Дело не в том, что Хуан Сююань не хотел об этом говорить, но без реальных доказательств никакие объяснения не будут убедительными.
Рядом с лабораторией, ранее недостроенное третье здание швейной фабрики было переоборудовано в стальную конструкцию, отремонтированную несколько дней назад.
Группа, неся семь плёнок, вошла в стальную конструкцию.
Шесть или семь инженеров из инженерной группы уже отладили несколько единиц оборудования. Эти устройства были среди тех, что Хуан Сююань ранее заказал на заказ.
Ду Цзиньхуа, руководитель инженерной группы, вышел вперёд, чтобы поприветствовать его. «Господин Хуан, вы здесь. Оборудование отлажено».
window.pubfuturetag = window.pubfuturetag || []; window.pubfuturetag.push({unit: «6868e5953cd94c430599e36f», id: «pf-15812-1-pc»});
«Я попросил вас подготовить цех герметизации. Где он?»
«Господин Хуан, следуйте за мной.»
Мы прибыли в цех 100 000-го уровня чистоты, где уже было выставлено оборудование. Он передал Ду Цзиньхуа кусок плёнки: «Установите её на фильтрующий слой оборудования».
Ду Цзиньхуа взял плёнку, открыл слот оборудования и надёжно закрепил его. Он включил вакуумный насос и не обнаружил утечек или других проблем. Затем он проверил блок питания и тоже не обнаружил проблем. «Господин Хуан, всё соответствует проектным требованиям».
Хуан Сююань нетерпеливо сказал: «Начинайте испытания».
«Хорошо.»
Все наблюдали за происходящим снаружи цеха через окно.
Под руководством Ду Цзиньхуа оборудование медленно запустилось.
Верхняя часть оборудования представляла собой конический контейнер, широкий вверху и узкий внизу, соединённый с газопроводом.
В центре оборудования находилась мембрана.
Нижняя часть, конический контейнер, узкий вверху и широкий внизу, был соединён с вакуумной системой.
Верхний контейнер заполнялся азотом, а нижний быстро откачивался, создавая перепад давления между двумя сторонами.
Газообразный азот блокировался графеновой плёнкой, предотвращая его попадание в нижнюю часть.
Ду Цзиньхуа быстро нажал кнопку питания, и ток заданного напряжения прошёл через графеновую плёнку.
Сам графен не претерпел существенных изменений, но гексагональный оксид кремния, встроенный в графеновую плёнку, претерпел изменения после подачи питания.
Молекулы азота прошли через центральный шестиугольник гексагонального оксида кремния, но реакция ещё не завершилась.
Между молекулами азота, проходящими через центр шестиугольника, началось совершенно новое превращение.
В другом резервуаре вакуумной системы на дне постепенно оседало большое количество белого порошка.
Примерно через час датчик гравитации резервуара показал, что масса реагентов внутри превысила один килограмм.
Хуан Сююань убедился, что этого продукта достаточно для использования, и сказал: «Прекратите испытание!»
Оборудование остановилось, и примерно килограмм белого порошка был аккуратно извлечен. Все были крайне нервничали.
Все присутствующие были химиками-материаловедами.
Азот был преобразован в твердый порошок без добавления других реагентов, и это вещество не было похоже на криогенно дистиллированный твердый азот.
Следует знать, что соединения азота в некоторой степени эквивалентны взрывчатым веществам, причем высокоэнергетическим.
Сглотнув слюну, Хэ Вэнь тихо спросил: «Господин Хуан, эта штука не взорвется, верно?»
«Не волнуйтесь, ничего страшного. Главное, чтобы он был защищён от ультрафиолетового излучения», — с поразительным спокойствием ответил Хуан Сююань.
Белый порошок, запечатанный и хранившийся вдали от света, был бережно перенесён в материаловедение. В комнате с линзами нервничавший Хэ Вэнь наконец-то смог разглядеть его молекулярную структуру.
Это аллотроп азота, состоящий из 16 атомов азота. Его трёхмерная структура состоит из четырёх слоёв перекрывающихся ромбов, каждый из которых с четырьмя атомами азота образует ромбовидную плоскость в нижней части.
Выйдя из комнаты с линзами, Лу Сюэдун с любопытством спросил: «Сююань, какая польза от этого чисто азотистого соединения?
Кстати, в Гарварде в твоём синтезе больше никто не участвовал, верно?»
«Конечно, нет. Это не исследовательский проект моего руководителя, и я уничтожил все соответствующие данные и следы», — с улыбкой ответил Хуан Сююань. На самом деле это было всего лишь оправдание; он даже не изучал этот материал в Гарварде. (Конец главы)
window.pubfuturetag = window.pubfuturetag || [];window.pubfuturetag.push({unit: ‘65954242f0f70038c0e5cf’, id: ‘pf-7118-1’})
