唐学兵:【没问题!我这就订票去津门!】
第二百一十九章 化学的本质
12月11日,周四。
下午2点,阳光正好。
燕南大学化学院,实验楼A栋301室。
这里算是陈林的“老地方”了。上次那个固态电池的数学模型,就是在这里,当着卢仲骐教授把材料交给陈林和沈妍的。
陈林推门进去的时候,里面已经坐着三个人了。
燕南大学化工系的卢仲骐教授,科大材料学的唐学兵教授。
还有一个熟面孔卢教授的博士生,那位长相甜美、带着一点婴儿肥的颜霖学姐。
“陈教授!来了来了!”
一见到陈林,唐学兵蹭地一下就从椅子上弹了起来,快步走过来,双手紧紧握住陈林的手,用力摇晃着。
“可把你给盼来了!”
卢仲骐教授也笑呵呵地站起来:“陈教授啊,你现在可是大忙人,能抽出时间来我们化学院,真是蓬荜生辉啊。”
“两位教授客气了。”陈林笑着寒暄,“咱们都是老熟人了,不用这么见外。”
相比起第一次见面,这一次陈林明显放松了很多,举手投足间也多了几分从容自信的气场。
颜霖站在两位导师身后,看着陈林,那双水灵灵的大眼睛里,满是崇拜的小星星。
想当初,陈林第一次来这里的时候,她还忍不住想八卦陈林和沈妍的关系,结果被导师给瞪了回去。
而现在,看着眼前这个比自己还要小好几岁的学弟……哦不,现在应该叫陈教授了,颜霖心里除了敬佩,还是敬佩。
“陈教授,”唐学兵拉着陈林坐下,脸上的兴奋劲儿还没过去,“就像我在邮件里跟你说过的,这两个月,咱们联合项目组的进展,那叫一个神速啊!”
“多亏了你上次解决的那个分形几何模型,我们把锂枝晶生长的机制摸得透透的!”
“要是这次你能再帮我们把这个新冒出来的难题解决了,”唐学兵狠狠地挥了一下拳头,“我敢打包票,过不了多久,咱们联合科研组就能拿出震惊世界的成果!”
陈林笑着点了点头:“能帮上忙就好。”
这时,一直没说话的颜霖,忽然有些害羞地走上前来,给陈林倒了一杯水。
“陈教授,喝水。”
她的声音甜甜的,带着一丝紧张。
“谢谢学姐。”陈林客气地说道。
“那个……”颜霖犹豫了一下,还是鼓起勇气说道,“陈教授,真的非常感谢你!”
“嗯?”陈林有些疑惑地看着她。
颜霖的脸微微红了一下,眼神里却透着真诚的感激:“因为你之前做出的那个分形几何模型,咱们项目组发了那篇《基于分形几何的固-液界面应力场演化及其对锂枝晶生长的影响机制研究》的论文。”
她顿了顿,有些不好意思地挠了挠头:“卢老师和唐老师照顾我,让我在这篇论文的基础上,做了一些延伸实验和数据分析,我也跟着发了一篇化学领域的SCI一作。”
对于一个博士生来说,一篇一作的SCI,那可是毕业的硬通货,甚至是以后留校任教的敲门砖。
可以说,陈林当初的那次推导,直接改变了她的学术生涯轨迹。
陈林愣了一下,随即笑着摆了摆手。
“学姐太客气了,那是你自己的努力,我只是做了点微不足道的工作。”
看着颜霖那激动的样子,陈林心里倒是挺平静的。
他现在已经不是完全的小白了,对于科研的事情也懂一点,像《基于分形几何的固-液界面应力场演化及其对锂枝晶生长的影响机制研究》这样重要的论文,有人在这个基础上再做出研究成果是非常正常的事情。
寒暄过后,唐学兵教授似乎是想起了什么,忽然正了正神色,把话题引到了正事上。
“对了,陈教授,还有个事儿得先跟你通个气。”
唐学兵从公文包里掏出一份文件,虽然动作大大咧咧,但语气却很认真。
“我知道您那个演海咨询公司现在的项目价格,对外报价都是五百万起步。”
说到这里,唐学兵爽朗地笑了一声,拍了拍胸脯:
“您放心,咱们虽然是高校搞科研,不像那些大厂那么财大气粗,但这笔咨询费,项目组绝对不会含糊!只要能解决问题,五百万,一分不少,立马打到演海公司的账上!”
陈林闻言,笑了笑没说话,神色很是淡然。
对于这一点,陈林心里那是门儿清。
之前常开校长就跟他透露过,燕南大学和科大为了这个固态电池项目,那是签了最高级别的联合研发协议的。
一旦这玩意儿真的搞成了,后面产生的专利收益、技术授权费,两家学校五五分成。
那可是固态电池啊!新能源汽车的心脏!
想想现在的几家电池大厂哪家不是市值几千上万亿的巨头?
国内这些新能源大厂,早就拿着支票簿在项目组门口排队了,就等着哪怕能分到一点汤喝。
再加上项目本身有了重大突破,国家层面的科研经费拨款肯定也是天文数字。
区区五百万,对于现在的联合项目组来说,也就是洒洒水的事儿,也就是几台进口精密仪器的钱。
唐学兵见陈林没在钱上多纠结,心里更是高兴,当下也不再废话,直接把那份厚厚的文件摊开在了桌面上。
“那咱们就闲言少叙,直接进正题!”
唐学兵脸上的笑容收敛了几分,取而代之的,是一种科研工作者特有的严谨和专注。
他指着文件上的一张复杂的图表,开始给陈林讲解这次遇到的问题。
“陈教授,你看。”
“咱们之前解决的那个锂枝晶生长问题,确实让电池的稳定性和寿命有了质的飞跃。但是,我们在后续的测试中,发现了一个新的矛盾。”
唐学兵拿起笔,在图表的一个化学式上圈了一下。
“碳酸乙烯,EC。”
“这玩意儿,是电解液里最常用的溶剂之一。它的介电常数高,成膜性好,本来是个好东西。但是”
唐学兵话锋一转,眉头皱成了一个“川”字。
“我们的实验数据表明,碳酸乙烯的含量,和负极的析锂现象,有着直接的正相关关系!”
“简单来说,电解质里加的碳酸乙烯越多,负极那边析出锂金属的速度就越快,锂枝晶就长得越欢实,电池就越容易短路爆炸。”
陈林微微点头,顺着他的思路说道:“那减少它的含量不就行了?”
“问题就在这儿啊!”旁边的卢仲骐教授忍不住插了一句嘴,叹了口气,“我们也试过降低碳酸乙烯的含量,析锂速度确实慢下来了,但是电池的离子电导率也跟着跳水,低温性能更是惨不忍睹。”
“这就好比是……”卢教授想了个比喻,“你想让马儿跑,又不给马儿吃草,这马儿能跑得动吗?”
唐学兵接着说道:
“所以,我们现在的思路是寻找一种新的添加剂。”
“这种添加剂,要能像‘抑制剂’一样,在不影响电池综合性能的前提下,精准地控制碳酸乙烯引发的析锂反应。”
说到这里,唐学兵无奈地摊了摊手。
“可是,陈教授,你也知道,化学这东西,有时候就是个‘玄学’。”
“我们要想从成千上万种化合物里,把这个最合适的添加剂找出来,如果光靠咱们在实验室里这一瓶一瓶地试,这‘试错法’搞下去,运气好几个月,运气不好,一两年都未必能有个结果。”
“咱们等得起,国家的战略窗口期等不起啊!”
唐学兵的目光灼灼地看着陈林,仿佛看着救命稻草。
“所以,我就想到了你!”
“我想借助你的数学能力,把这个最合适的添加剂,给它‘算’出来!”
陈林听到这里,眉毛微微一挑。
“算出来?”
“对!就是算出来!”
唐学兵越说越兴奋,那种材料学专家的狂热劲儿又上来了。
“陈教授,很多人觉得化学和数学隔得远,其实那是外行看热闹!”
“在课本上,化学反应是一行行枯燥的公式变换;在实验室里,是烧杯试管里的瓶瓶罐罐。”
“但是!”
唐学兵猛地加重了语气,手指用力地点在桌面上。
“如果咱们往微观了看,往本质了看,所有的化学反应,归根结底,就是旧化学键的断裂,和新化学键的形成!”
“氧化还原反应,本质是原子核外电子的得失,原子结构变了;复分解反应,本质是原子的重新排列组合。”
“而这背后更深层的本质,是什么?”
唐学兵自问自答,眼神发亮:“是电子云的流动!是能量的交换!”
“我们要判断一个反应能不能发生、怎么发生,看的是什么?热力学、动力学、焓变、熵变、Gibbs自由能、活化能……”
唐学兵一口气报出了一连串的专业术语,听得旁边的颜霖学姐一脸崇拜,也听得陈林……虽然有点晕,但大受震撼。
“如果咱们顺着化学的解释链一直往回溯,最终,所有的自然科学问题,都会归结到物理学上。”
“物理学,才是自然科学的基石。”
唐学兵说到这里,忽然嘿嘿一笑,看着陈林说道:
“当然,咱们都知道,数学虽然不是自然学科,但它是描述自然学科的语言!”
“既然化学的本质是物理,是电子运动,是能量变化,那它就一定能用数学来描述!”
“比如化学反应速率,那就是微积分方程;电子结构和反应机制,那就是波函数、群论;至于分子层面的运动规律,那就是分子动力学模拟,也就是一大堆的微积分、概率统计和优化算法!”
唐学兵一口气说了这么多,最后做了一个总结性的发言:
“所以,陈教授,从理论上来说,只要我们已知了反应材料的所有信息和边界条件,我们完全可以跳过漫长的实验步骤,直接用数学,去模拟整个反应的全过程!”
“我们要做的,不是大海捞针,而是按图索骥!”
陈林听完这番话,心里不由得暗暗点头。
这唐教授,能当上科大的博导,确实是有两把刷子的。
这一套“计算材料学”的理论,逻辑闭环,无懈可击。
而且,这和陈林之前在AI大模型上用数学推导去优化神经网络架构的思路,有着异曲同工之妙。
“唐教授,道理我都懂了。”
陈林身子微微前倾,脸上带着那标志性的、自信而从容的微笑。
“那么,您这边,应该已经帮我把抽象总结工作做好了吧?”
虽然他现在的知识储备比以前强多了,但毕竟不是化学专业的,要是真让他对着一堆化学方程式去建摸,那也得抓瞎。
“那是必须的!”