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第201章 仿生小组的“意外”收获

韩教授推开 “前沿技术探索小组” 临时实验室的门,脚步顿在门口,眼神里闪过一丝诧异。

预想中埋头看论文、敲代码的场景完全没出现 —— 小组负责人陆淮正和三个组员围在 3D 打印机旁,眼睛紧紧盯着喷头下缓缓成型的白色塑料模型。那模型结构怪异,布满不规则的孔隙和分支,既像深海珊瑚,又似放大的海绵骨骼,和实验室里规整的仪器设备格格不入。

“小陆,你们这是跨界搞艺术创作了?” 韩教授走上前,指尖轻轻碰了碰模型边缘,触感粗糙却带着规律的孔隙分布。

陆淮猛地回头,看到韩教授,眼睛瞬间亮了:“韩教授,您来得正好!这可不是艺术品,是我们刚打印出来的‘最优传质结构模型’!” 他拉过平板电脑,调出对比图,“您看,左边是银枫叶脉的显微照片,右边是我们用算法生成的电极导电骨架结构。我们没直接模仿叶脉形态,而是提取了它的分形优化原则,让计算机根据体积、强度、传质效率这些约束条件,自动生成了这个三维结构。”

韩教授扶了扶眼镜,目光落在屏幕上的模拟数据曲线:“哦?具体效果怎么样?”

“效果超出预期!” 负责算法的组员小王抢先说道,手指在屏幕上滑动,“在相同条件下,这个三维结构的比表面积比我们之前仿叶脉的二维网格提升了 18%,离子传输路径均匀性也提高了 20%。如果能做成电极骨架,说不定能从根本上解决离子在体相内传输不均的问题。”

“想法挺新颖,但制备难度不小吧?” 韩教授眉头微挑,语气里带着赞许,“传统涂布、烧结工艺肯定做不出这种复杂结构。”

“这正是我们现在头疼的事。” 陆淮挠了挠头,语气略显无奈,“我们查了不少文献,目前考虑的是三维打印直接成型活性材料浆料,或者用模板法结合化学气相沉积。但这些技术都还在实验室阶段,离量产还有很大距离。”

韩教授点点头,目光扫过桌上摊开的生物力学专着:“从模仿具体形态到抽象优化原则,这个思路值得深挖。就算短期内不能用于主电极,也可以先试试集流体或者辅助功能层,哪怕只发挥一部分优势也是突破。”

他话锋一转,忽然想起什么:“你们这个‘算法生成仿生结构’的思路,和‘未来交通联盟’提到的轻量化、高能量密度需求,有没有结合点?”

“当然有!” 陆淮立刻调出另一个文件夹,“我们小组还同步在做超轻高强结构材料的探索,受蜂巢和鸟类骨骼的启发,用拓扑优化算法设计电池包壳体和飞行器载体结构。不过这个方向更偏向结构力学,暂时和电极材料不直接相关。”

“不相关也没关系。” 韩教授笑着摆手,“前沿探索就是要敢想,不能被现有框架束缚。你们继续推进,需要什么资源、想对接哪个领域的专家,直接打报告给我。”

他话锋一转,语气变得严谨:“但有个要求,每两周给我一份简洁的进展简报,哪怕只是文献综述或者思路整理。我要知道你们走到哪一步,遇到了什么坎,别闷头做无用功。”

“没问题!” 陆淮和组员们异口同声地回应,脸上满是干劲。

韩教授转身准备离开,走到门口又停下脚步:“对了,你们这个三维导电骨架的构想,说不定能给‘磐石 4.0’的体相应力分布问题提供新思路。下周安排一次非正式交流,你们和李博士的团队碰一碰,互相启发下。”

“好嘞!我们早就想跟李博士他们请教了!” 陆淮兴奋地搓了搓手。

韩教授离开后,实验室里立刻热闹起来。

“韩教授都认可这个方向了,咱们得加把劲!” 负责材料制备的组员小张说道,拿起模型仔细观察,“我再联系几家 3D 打印公司,看看能不能定制更高精度的喷头,现在这个模型的孔隙尺寸还不够均匀。”

“算法这边还能再优化。” 小王盯着电脑屏幕,手指飞快敲击键盘,“我想加入更多自然结构的优化因子,比如蜂巢的六边形排布、肺泡的分级通气原理,看看能不能进一步提升传质效率。”

陆淮点点头,将任务分配下去:“小张负责对接 3D 打印资源,优化模型精度;小王继续迭代算法,融入更多仿生优化原则;小李和我整理现有数据,准备下周和李博士团队的交流材料。咱们争取一周内拿出更完善的模拟数据和初步实验方案。”

接下来的几天,实验室里灯火通明。小张跑了三家 3D 打印公司,终于定制到高精度喷头,打印出的新模型孔隙尺寸误差缩小到 5 微米以内;小王在算法中加入了三种自然结构的优化因子,模拟数据显示传质效率又提升了 5%;陆淮和小李则整理了厚厚的资料,从分形结构原理到离子传输模拟结果,条理清晰地梳理出交流重点。

一周后的交流会上,李博士带着 “磐石 4.0” 团队的核心成员准时到场。陆淮率先介绍了三维仿生导电骨架的构想和模拟数据,话音刚落,李博士团队的工程师就提出了疑问:“这个结构确实能改善传质,但电极在充放电过程中会发生体积变化,这种多孔结构的机械稳定性能达标吗?”

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