陈默那番“灵魂拷问”,像一场突如其来的暴风雨,将林浩心中刚刚因为获得完美数据而燃起的喜悦和骄傲,冲刷得一干二净。
他像一个刚刚打赢了一场漂亮胜仗、正准备接受封赏的士兵,却被将军告知,你只是赢了前哨战,真正的、决定生死的主战场,你甚至连门都没摸到。
巨大的失落感过后,是一种更深层次的、令人战栗的清醒。
他第一次深刻地意识到,做出一个好数据,仅仅是万里长征的第一步。真正的科研,是在这之后,那条通往“为什么”的、漫长而又艰辛的探索之路。一个无法被解释的、漂亮的现象,在科学的世界里,与一次偶然的、无法重复的运气,没有本质区别。
“我明白了,老师。”林浩深吸一口气,压下心中的所有杂念,眼神重新变得专注,“我要去解剖我的‘孩子’,看看它的五脏六腑到底有什么不一样。”
他接受了陈默布置的新任务,开始了他“法医”般的解剖工作。
第一个挑战,就是用扫描电子显微镜(SEM),观察LM-101样品的断口形貌。
林浩对SEM已经不再陌生,他熟练地将那几根在压缩中断裂的样品粘在样品台上,放入真空镀膜仪中,为它们穿上一层薄薄的“黄金甲”以增强导电性。然后,他将样品送入SEM那冰冷的真空室。
当电子束扫过断口表面,在电脑屏幕上呈现出放大数千倍的微观世界时,他还是被眼前的景象所震撼。
普通脆性非晶合金的断口,林浩在文献里见过无数次。那是一种相对单调的、充满了“死亡气息”的形貌,主要由大片的、如同河流冲刷痕迹的“河流状花样”和光滑的、如同玻璃断口般的“解理面”构成。每一个特征,都在无声地诉说着一件事:裂纹在这里,以一种极快的、几乎没有任何阻碍的方式,灾难性地扩展,最终导致了材料的瞬间崩坏。
而LM-101的断口,则完全是另一番景象。
那根本不是一个简单的断裂面,那是一个……极其复杂的、充满了生命力和挣扎痕迹的“战场遗迹”。
在SEM的图像中,整个断口上,几乎看不到大片的“解理面”。取而代之的,是如同热带雨林中盘根错节的藤蔓、又像是人体内密密麻麻的毛细血管网一样的、致密而又相互交织的“脉状花样”。这些“脉络”的密度,比他看过的任何文献里的都要高得多,它们层层叠叠,互相缠绕,仿佛在断裂的最后一刻,仍在进行着殊死的抵抗。
而在这些“脉络”的交汇处,还点缀着大量熔融后又重新凝固的、如同清晨荷叶上的露珠般的“粘滞液滴”。这说明,在断裂的瞬间,局部发生了剧烈的温升,温度甚至超过了材料的熔点,使其发生了短暂的液化。
林浩感觉自己不像是在观察一块冰冷的金属,而是在欣赏一幅充满了后现代主义风格的、狂野而又充满张力的抽象画。他更换了不同的样品,观察了不同的区域,得到的,都是同样复杂而又瑰丽的景象。
“老师,您快来看!”林浩激动地喊道,他将这些他所见过的、最美的照片保存下来,拿给陈默看,“它的断口,好像……特别复杂。”
陈默闻声走了过来,他扶了扶眼镜,仔细地看着屏幕上的每一张照片。他的表情,一如既往的平静,但林浩能从他那微微眯起的眼睛里,看出一丝不易察觉的兴奋。
“嗯。”他点点头,用鼠标的滚轮,将其中一张照片放到了更大的倍数。
“看到了吗?”他指着屏幕上那些高密度的“脉状花样”和“粘滞液滴”,“这些,都是材料在断裂的瞬间,因为剧烈的塑性变形而导致局部温度急剧升高、材料发生粘性流动的证据。”
“这说明什么?”林浩追问道,他感觉自己像一个跟着福尔摩斯探案的华生,迫切地想知道谜底。
“这说明,”陈默在其中一张照片上,用鼠标画了几个圈,“在我们的LM-101断裂之前,它的内部,并非像普通非晶那样,只萌生了一条或几条致命的、贯穿性的主剪切带。如果是那样,能量会沿着主剪切带迅速释放,断口会更光滑,局部温升也不会这么剧烈。”
“恰恰相反,”陈默的语速开始加快,带着一种揭示真理的兴奋,“它很可能,是在受力的过程中,萌生了成千上万条、弥散分布的、尺寸极小的微小剪切带。”
他在白板上,画出了两种不同的模型,比上次给林浩讲解时更加细致。
“想象一下,一块巨大的冰块,”他说,“如果你用一把斧子,在上面砍出一道深深的裂纹,那它会沿着这道裂纹,‘咔嚓’一声,脆性地断开,这就是‘单一主剪切带’的模式。”
“但如果,这块冰块的内部,预先就存在着无数道细密的、像蛛网一样的微小裂纹呢?当你再用斧子去砍它时,巨大的冲击力,会被这些蛛网般的微裂纹,分散、吸收、偏转。它不会立刻断裂,而是会发出一连串‘噼里啪啦’的声响,最终,可能会以一种更‘柔和’的方式屈服。这就是‘多重剪切带’的机制。”
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