离开实验中心,姜宇航带着两人前往另一栋实验楼。实验中心是宏硕研究所的公用区域,其中的仪器大多是各种实验都常用到的——例如光谱仪,因此每个小组都可以预约使用。现在要去的是东海研究院的专用大楼,这里的一切研究都围绕着触发膨胀而进行。一路上,莹莹都牵着一杭的手,但一杭努力做出轻松的样子,不时左顾右盼地张望一番。虽然眼前的一切都很模糊,但从一些物体的轮廓上,他还是可以依稀辨别到那是什么。经过一个草坪的时候,他对莹莹说,那边是一个喷泉吧?十几米外的地方确实有一个喷泉,水流从地面的喷管中涌起,升到三四米高,再散开溅落。莹莹说,对,一个小喷泉。一杭说,我小时候曾经看过很大的喷泉,在市民广场上。有一年国庆,那里办了一个大型的庆祝活动,来了好多人。喷泉、灯光和音乐,配合得极好,像童话仙境一般。我坐在老胡肩上,看得比谁都远。
事实上,在询问莹莹之前,一杭对于自己辨认之物已经有八成以上的把握。这已经明显超出了他往日的水准。有些话,一杭并没有说出口。他有一种微妙的感觉,眼前看到的东西,似乎比平时变得轮廓分明了一些。但他怀疑这只是自己的错觉——他太想恢复视力了。他告诉自己,不可能的,哪有这样的好事。十年前,医生就已经断言,他的视力已经不可能再恢复了。并不是他的眼睛出了什么问题,发生病变的其实是他大脑后侧的枕叶。这个位置有人类的视觉皮质中枢,来自视网膜的神经信号会在这里进行处理加工。他枕叶处的神经系统出现了明显的萎缩迹象,医生对此也无能为力。
他摇了摇头,似乎想把这些纷繁的念头从脑子里甩出去。再往前一看,一栋大楼已经出现在几人面前。在他的眼里,这是一个庞大而模糊的黑影,如同一头巨大的怪兽,其中有若干发光的亮点,像是巨兽身上的斑点。
这里就是东海研究院,姜宇航说,里面有很多好玩的东西,你们一定会很感兴趣。莹莹看着门口的牌匾,上面的东海两个字,字体的造型和铁棒上面的完全一样。姜宇航带着两人进了电梯,上到五楼。这里的实验室里有一台可用于人体检查的核磁共振成像仪。他决定先对一杭做一个全身扫描。他带的研究生孙剑早已经等在这里了,看见他们进来,立刻上前扶住一杭,引导他躺在了检查床上。另一个科研助理则询问他身上有没有什么金属物品,一杭说没有。他对核磁共振并不陌生,小时候在医院检查时,就已经做过很多次了。孙剑对他说,全身扫描需要的时间比较久,让他耐心等待一会儿。
姜宇航对莹莹说,你哥这边的检查大概需要一个小时,我们去外面等吧。莹莹看了看一杭,一杭说,没事,这东西我熟的很,你出去吧。莹莹这才跟着姜宇航出了检查室。姜宇航说,反正也没事,我带你去看一些有趣的实验品吧。严格来说,他这种做法是不符合保密规定的。这栋楼里的大部分实验项目目前都处于保密阶段,但不知为何,他就是想要带着这个小女孩去看看。不要紧的,她只是个小孩子而已。姜宇航这样想着,看向莹莹,后者点点头,脸上露出期待的神色。恍惚中,他突然想起了前一阵子做的一个梦。他从外地出差回家,女儿问他有没有给自己买什么礼物,他拿出一个包装好的礼物盒说,猜猜看我给你买了什么。此刻的心情,几乎像在那个梦里一样。
他带莹莹去看的第一个实验品是所谓的“金属蒲公英”。那是一个在最早期的膨胀实验中出现的现象,准确地说,其实是一个失败的产物。触发前,那是一个看上去普普通通的小球,直径不到一厘米,和小孩常玩的玩具枪的子弹差不多。但小球内部的核心区域,早已经用杂质原子刻画了分形纹路,也就是替换成了分形晶体。实验最初的设想是,能不能用普通物质束缚住分形晶体的膨胀,或者说,通过加入一定的束缚压力,会对物体的膨胀产生什么影响。结果是,根本无法阻挡膨胀的趋势。实验虽然没有太大价值,但反应得到的产物颇具观赏性。姜宇航把触发石固定在一个机械臂中,在其下方,一根细杆顶部的小托盘里,盛放着一个这样的小球。通过电脑的调控,机械臂准确地把触发石压到小球的正上方,以触发后者的膨胀效应。不出意外,小球慢慢地变大,从玩具枪子弹逐渐变成了玻璃球大小。此刻,小球的表面已经完全破裂,形成了一条条纵横交错的沟壑。小球的外部是普通物质,膨胀系数很低,完全无法和内部的膨胀比例相比,因此当其内部飞速扩张时,外部便很快分崩离析了。膨胀还在继续,从玻璃球,变成乒乓球,直到有台球大小时,触发石才与其脱离了接触。此刻的小球表面,已经没有了沟壑,取而代之的,是一簇簇细针状的绒毛形态,就像蒲公英的花朵一样。这些绒毛是裂解过程中的一系列随机效应的产物,虽然并不是完全规则的,但整体上仍以某种特定的重复模式在球状空间中分布着。在灯光的照耀下,金属绒毛呈现出晶莹而斑斓的色彩,看上去瑰丽无比。莹莹发出哇的一声,手不自觉地就向前伸了过去。姜宇航连忙拉住她。小心刺伤手,他提醒道,莹莹立刻把手缩了回来。漂亮吗,他问。莹莹用力地点了点头。走,这边还有更好玩的。取下触发石后,他便拉着莹莹去了隔壁的房间。
一进入房间,莹莹就被半空中悬浮着的一个气球模样的东西吸引住了。它和篮球一般大小,但却飘在空中,看上去又像是金属做成的。莹莹说,这是气球吗?姜宇航把金属球压低了一些,好让莹莹可以够得到它。碰碰看,他说。莹莹用双手抱住它,感觉一点重量都没有,但表面却很坚硬,明显不是气球。它是实心的,姜宇航说,组成成分基本上都是铝。莹莹说,那它为什么能飞起来呢?姜宇航问,你知道什么木头为什么可以飘在水面上吗?莹莹说,我知道,因为有浮力。姜宇航又问,铁为什么不可以?莹莹想了想说,铁的密度比水大。说得太对了!姜宇航用手拨弄了一下金属球,后者晃动着飘了一段距离,又悬停在了那里。空气像水一样,也是有浮力的,姜宇航解释道,不过一般物体都无法在空气里漂浮起来,因为它们的密度都比空气要大。不过分形晶体却不一样。在膨胀前后,它们的质量是不变的,但体积却扩大了很多,因此密度得以大大减小。以金属铝为例,它的密度大约是27吨每立方米,是空气密度的两千多倍。换言之,当一个用铝制成的分形晶体,体积膨胀到原来的两千倍之后,它的密度就和空气基本相当了。姜宇航从一个柜子里拿出一个玻璃珠大小的球体,递给莹莹。这是它膨胀之前的样子。莹莹捏了一下,发现两者的质感的确是一样的。
当然,要让分形晶体飘浮起来,并不像说的那么简单。很多技术细节,姜宇航并没有详细说明。比如,在膨胀过程中,球体表面不能开裂,因为一旦出现缝隙,空气便可以乘虚而入,进入到晶体内部,这样浮力就大为减小了。这就像船体进水了一样。因此,即使在晶体表面,也必须镌刻上分形纹路。事实上,在球体中,越靠近外侧的物质,其膨胀系数应该越大,这样才能够让其在变大的过程中,整体协调一致,不产生额外的内部应力,不发生挤压形变。通过镌刻不同的分形纹路,可以对膨胀系数进行调节,但制备这样特殊的分形晶体,目前仍然是一个成功率很低的事情。有人提出过另一种设计,就是制造一个中空的球壳,这样就不用考虑球体内各部分膨胀系数的分布问题。但这种球壳膨胀之后,内部的气压会随着体积的增大而减小,内外的气压差往往会把球壳压得变形。为了抵抗气压差,球壳就必须做得厚一点,这样也就面临和实心球体同样的问题了。事实上,制备和空气密度相当或略低于空气密度的金属材料,在东海研究院里是一个由多个小组协调合作进行的课题,通常隶属于“超轻航空材料制备与性能研究中心”。这些超轻材料虽然密度极低,但力学强度却和膨胀前维持一致,是一种再好不过的航空材料了。
把玩了一会儿金属球后,莹莹突然问,为什么它不变小呢?姜宇航说,它可以维持这种状态,不会变小的。莹莹说,我还以为所有变大的东西,最后都会变回去呢。姜宇航说,大到一定程度就变不回去了。这当然是一句极其简略的解释。准确的说,分形晶体的膨胀过程,可以分为两个阶段:一个是稳态扩展期,一个是失稳扩展期。进入后一个阶段之后,即使拿走触发石,物体也无法再缩小回原来的体积了。
莹莹又玩了一会,姜宇航说,去里面看看吧,那里还有好多别的东西。实验室的中间有一个布帘,把前后隔开了。帘子拉开,莹莹顿时被看到的景象惊呆了。一大堆各式各样的物件飘浮在半空中,这次不再是简单的球体了,颜色和质感也丰富了很多。既有立方体、三棱锥、环形圈这样的几何体,也有凳子、杯子、闹钟这样的生活物品,甚至还有一辆悬空的自行车。站在房间里,仿佛身处某个重力失效的区域,有一种奇妙的非现实感。这些东西都是用超轻材料制造出来的。当然,这只是一些早期的样品,并没有投入量产。它们最大的意义是证明了一件事——通过超轻材料的组合,的确可以制造出更为复杂和实用的产品。
参观完两个房间,时间已经过去了四十多分钟。莹莹说,我们回去吧。姜宇航知道她还记挂着一杭那边的情况,就说,好,不过我们先去最后一个房间拿点东西。接着,他们去了第三个房间。这个房间看上去没有什么特别之处,只摆放着一排普通的玻璃柜,其中放着很多半透明的塑料盒子。旁边的桌子上有一台显微镜,还有三把尺寸不一的放大镜。姜宇航拉开柜门,在里面翻找了半天,然后拿出一个巴掌大小的塑料盒子,递给莹莹。送给你的,他说。莹莹打开一看,里面装了满满一盒的模型玩具。有洋娃娃,有小汽车,有机器人……每个模型都只有指甲盖大小。她用拇指和食指小心地捻起一个洋娃娃,放到眼前仔细察看。洋娃娃似乎很漂亮,但就是太小了,细节根本看不清,手指间像捏着一颗米粒。姜宇航说,放到桌上,用放大镜看看。莹莹这才明白这些放大镜是干什么的。在放大镜的视野中,她终于看清了洋娃娃的细节,竟然出乎意料地精致,连睫毛都根根分明。她又拿出一辆小汽车放到放大镜下面,发现汽车也做得极为逼真,前排的座椅上放着两个靠枕,后排的座位上则披着一层布艺坐垫,甚至连坐垫上的花纹都很清楚。莹莹说,哇,这也太厉害了吧,怎么做的啊?姜宇航说,你猜。莹莹想了想,有些犹豫地说,趁它变大的时候?姜宇航翘起大拇指说,猜得太对了。所有模型的零件,其材料上都刻画了不同膨胀系数的分形纹路。制作的时候,先用触发石激发,让其变大,在这个时间里对其进行加工。有的复杂元件需要经过多次的膨胀和缩小过程才能制作完成。组装同样是在其膨胀状态下完成的。当制作和组装完毕后,静待其恢复原状即可。这种加工工艺叫做“亚稳态加工”,因为分形晶体在膨胀期其实处于一种亚稳态的状态,对其进行刻蚀、切割等操作需要更精准和快速地完成。莹莹把这些微型模型重新装好,盖上盒盖说,真的送给我吗?姜宇航说,当然,喜欢吗?莹莹高兴地点了点头。回家后,可以分一些给杭哥。她突然又想到,玩的时候可以让杭哥激发它们,这样玩具不就变大了吗?顿时更加开心。
从房间出来,一个小时快过去了。姜宇航带着莹莹重新回到之前的核磁共振室。孙剑一见他便迎上来说,看见裂缝了。他问,在哪里?孙剑用手指着头说,在脑部。
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