深圳会展中心的千人会场中,968名行业精英、技术高管、投资人和媒体记者的目光,全部凝固在舞台中央那块薄得不可思议的黑色板材上。
刚才五位挑战者——女工程师赵思语用鋰电钻、飞手秦凯用液压钳、还有角磨机、钢锯、凿子——全部鎩羽而归。50万现金依然安静地躺在透明箱子里,纹丝未动。
“这不科学!“
坐在第三排的某无人机企业技术总监王德明再次低声重复了这句话。他从业十五年,从碳纤维预浸料到芳纶蜂窝板,几乎所有复合材料他都接触过。
但他从未见过如此离谱的材料。。三张a4纸的厚度。液压钳剪不断、鋰电钻钻不穿、角磨机磨不破。
这已经不是“强“的范畴了,这简直是在挑战材料科学的基本认知。
“各位。“
苏辰的声音重新响起,將所有人从震惊中拉回现实。
他站在那块轻甲板材旁边,手指轻轻抚过它的表面。灯光下,那块板材泛著一层细腻的碳黑色光泽,像是某种深海生物的鳞片。
“我知道大家心中有很多疑问。?它到底是什么?用了什么技术?“
苏辰环视全场,微微一笑。
“接下来的十五分钟,我会详细回答这些问题。“
他身后的巨幕亮起,第一张幻灯片上赫然写著四个大字:
仿生蛛丝。
“碳纤维复合材料並不是什么新东西。“
苏辰缓缓踱步,语速不紧不慢,像一个大学教授在开讲座。
“早在1960年代,碳纤维就被发明出来了。日本东丽公司在1971年开始量產t300级碳纤维,美国在1980年代將碳纤维大规模应用於军事航空领域,22猛禽战斗机的机身就有大量碳纤维复合材料。“
他顿了一下,转身看著身后的幻灯片。
“到了2020年代,碳纤维已经从航天走进了民用。运动自行车、高尔夫球桿、笔记本电脑外壳碳纤维无处不在。“
说到这里,苏辰话锋一转。?“
全场安静。
台下第三排的王德明下意识地坐直了身体。这个问题正是他百思不得其解的。。
但刚才那个壮汉的工业大铁锤,保守估计瞬间衝击力在3000牛以上。
也就是说,这块轻甲的实际强度至少是t800碳纤维的15倍。
15倍!
这个数字让王德明头皮发麻。
“答案就在这四个字里。“
苏辰指著身后巨幕上的“仿生蛛丝“。
“大家都知道蜘蛛丝吧?自然界最强韧的纤维之一。一根蛛丝的直径只有几微米,但它的比强度——也就是单位重量的强度——是钢铁的五倍以上,韧性更是凯夫拉縴维的三倍。“
苏辰的手指在空中画了一个圆。
“蛛丝为什么这么强?因为它的微观结构。蛛丝內部有两种区域:结晶区和无定形区。结晶区像一块块微小的砖头,提供刚性和强度;无定形区像柔软的橡皮筋,提供弹性和韧性。这两种区域交替排列,形成了一种刚柔並济的完美结构。“
他停顿了一秒,然后用力说出了下一句话:
“我们的轻甲,就是用人工方式,在碳纤维复合材料中重现了这种结构。“
全场瞬间响起了一片低低的惊嘆声。
巨幕上切换到了一张微观结构示意图。图上可以看到——在碳纤维层与层之间,有一层极薄的石墨烯薄膜,而石墨烯薄膜中又嵌入了无数根碳纳米管,这些碳纳米管像桥樑一样连接著上下两层碳纤维。
“传统碳纤维复合材料的最大弱点是什么?“
苏辰自问自答:“是层间分离。碳纤维本身很强,但层与层之间靠树脂粘合,树脂的强度远低於碳纤维本身。所以传统碳纤维板受到衝击时,往往不是纤维断了,而是层与层之间被剥开了——这叫层间分离。“
他用双手做了一个撕开的动作。
“就像一本书,每一页纸都很结实,但你用力一撕,页与页之间就分开了。“
台下许多人点头。王德明更是微微张嘴——层间分离,这正是碳纤维复合材料领域最头疼的问题之一,也是限制薄型碳纤维板强度的根本瓶颈。
“我们的解决方案是:在层间植入石墨烯薄膜和碳纳米管桥接网络,形成一种层间预应力锁定结构。“
苏辰指著示意图上那些密密麻麻的碳纳米管桥樑。
“这些碳纳米管就像无数根微型铆钉,把每一层碳纤维牢牢锁在一起。同时,石墨烯薄膜本身就有极高的面內强度,它像一张预应力网,在材料內部形成了类似鲁伯特之泪的压应力状態。“
“鲁伯特之泪!“
王德明听到这四个字,瞬间瞪大了