8月8日。
表面修饰实验的第一次失败发生在这天下午。
吉野站在实验台前,盯着SEM屏幕上的图像,在心里把结果过了一遍。处理后的硅颗粒团聚现象依然存在,程度减轻了一些,但远没有达到预期。问题出在硅烷偶联剂的浓度上——浓度太高,颗粒表面形成了厚重的包覆层,影响了后续与石墨烯的结合。
他在笔记本上写:
浓度过高。下次降低30%。
然后他把实验台还原,把废弃溶剂倒进指定容器,把设备关掉,脱下实验服,走出去。
走廊里有窗,窗外是东大的校园,天色已经开始暗了。他在窗边站了一会儿,把今天的问题在脑子里重新过了一遍,确认自己的推断是对的,然后往楼梯口走去。
失败是正常的。他现在已经知道这件事了。
8月10日。
第二次实验,浓度降低了30%。
结果还是不理想——这次团聚减少了,但颗粒表面的官能团密度不够,和石墨烯的结合强度预计会不足。
他在笔记本上写:
浓度降幅过大。在初始浓度和降低30%之间找平衡点。
他把数据整理完,收拾好,去敲了田中教授办公室的门。
"进来。"
田中教授坐在书桌前,低着头在看什么,没有立刻抬头。
"田中教授,"吉野把笔记本放在桌上,翻到今天的数据页,"我想请教一下第二次实验的结果。"
田中这才抬起头,扫了一眼笔记本,然后把椅子往前挪了一点,低头看数据。
他看了大概一分钟,没有说话。
吉野站在旁边等着,没有催。
"你用的是什么硅烷偶联剂。"田中问,还是看着笔记本。
"KH-550。"
"浓度调整的逻辑?"
吉野解释了一遍——初始浓度过高导致包覆层过厚,降低30%后官能团密度不足,推断最优浓度在两者之间。
田中教授听完,用笔在笔记本上的某个数字旁边点了一下,然后抬头看他:
"你有没有考虑过,问题不只是浓度,还有反应时间。"
吉野停了一下。
"反应时间过长,官能团会继续反应形成交联,反而堵塞表面。"田中说,"你下次把反应时间缩短20%,浓度维持在初始值的90%,看看结果。"
吉野在笔记本上把这两个参数记下来。
"谢谢田中教授。"
田中重新低下头,继续看他桌上的东西:
"去做吧。"
8月13日。
第三次实验,浓度调整到初始值的90%,反应时间缩短20%。
SEM图像出来的时候,吉野盯着屏幕看了很久。
颗粒分布明显改善,团聚现象大幅减少,表面的官能团分布比较均匀。不是完美,但是可以接受的起点。
他在笔记本上写下:
第三次实验·分散效果良好·表面修饰方案初步成立。
然后他把笔放下,靠在椅背上,看着那句话。
初步成立。
这四个字,是他这段时间以来第一次写下的、关于这个研究的正面结论。不是"待验证",不是"存在问题",是"初步成立"。
他在心里把这件事放了一下,没有庆祝,没有感慨,只是确认了一下——这是真的,不是他想象出来的。
然后他开始准备下一步。
下一步是把处理过的硅颗粒和石墨烯复合。
这是整个研究最关键的一步。石墨烯/硅复合阳极的核心,就是用石墨烯把硅颗粒包裹起来,形成稳定的复合结构。理论上,石墨烯的柔韧性可以缓冲硅在充放电时的体积变化,让电池寿命大幅延长。
但"理论上"和"实验里"之间,有很长的一段距离。
他查了三天文献,找到了三种主流的复合方法:液相混合法、气相沉积法、球磨法。每种方法各有利弊,适用的条件也不同。
液相混合法最简单,适合他现在的实验条件,但均匀性难以保证。气相沉积法均匀性最好,但设备要求高,田中实验室的条件不完全具备。球磨法在两者之间,均匀性可以接受,设备要求不算高,但时间成本高。
他在笔记本上把三种方法列出来,各写了半页分析,然后在"液相混合法"上画了一个圈。
理由写在旁边:现有条件可行,先验证可行性,再优化均匀性。
他去敲了田中教授办公室的门。
"进来。"
这次田中抬起头的速度比上次快了一点点——吉野不确定这是不是他的错觉。
"田中教授,我想预约下周的实验时间,做石墨烯/硅复合的液相混合实验。"
田中没有立刻回答,而是看了他一眼:
"表面修饰的问题解决了?"
"初步解决了。"吉野把笔记本递过去,翻到第三次实验的数据,"还有优化空间,但可以推进到复合步骤了。"
田中接过笔记本,低头看了一遍。这次他看的时间比上次长,翻了两页,把数据和吉野记录的分析都看了。
然后他把笔记本还回去。
"下周二下午,三点到七点。"他说,"这次给你四个小时,液相混合要控制的变量比较多,三个小时不够。"
"好。谢谢田中教授。"
田中重新转向他的资料,然后停了一下,没有回头:
"把你的实验方案写出来,周一给我看一下。"
吉野应了一声,走出去了。
走在走廊里,他在心里把刚才那句话放了一下。
周一给我看一下。
田中教授不是那种会主动要求看学生实验方案的人——至少对一个只是借用实验室的本科生来说不是。他提这个,说明他在关注这个实验,说明他觉得这件事值得他花时间。
不是早河的面子让他留下来,是吉野自己的数据让他留下来。
这个认知让他有一点,说不清楚是什么的感觉。不是骄傲,更像是某种踏实——他在这条路上走的每一步,是真实的。
8月19日,下午三点。
液相混合实验开始。
把石墨烯分散在溶剂里,加入表面修饰过的硅颗粒,超声分散,搅拌,过滤,干燥。每一步都要控制时间、温度和浓度,任何一个参数偏差太大,最终产物的结构就会不对。
他在实验台前站了将近六个小时,中间只坐下来喝了一次水。
期间田中教授进来过一次,站在实验台边看了大概五分钟,没有说话,然后走了。
吉野没有问他觉得怎么样,继续做自己的步骤。
结果出来的时候已经是晚上将近九点。
他把样品放进SEM,对焦,扫描,图像出来了。
石墨烯片层包裹着硅颗粒,结构比他预期的要好。不是完美的包覆,有些地方石墨烯和硅颗粒之间的结合不够紧密,但整体结构是对的——硅颗粒被石墨烯包裹着,形成了复合结构。
他把图像保存下来,开始写数据记录。
写到一半,系统在视野角落闪了一下——不是平时那种安静的出现,是那种"这个值得注意"的闪烁。然后字出来了:
〔石墨烯/硅复合结构·基础合成模块·理解度 +4%〕
〔当前总理解度:15%〕
15%。
四个百分点,一次性。这是他穿越以来单次增幅最大的一次。
他盯着那个数字看了几秒,然后系统又更新了一行:
〔石墨烯/硅复合阳极·合成方案·状态:初步可复现〕
可复现。
这两个字的分量,比他预想的重。
可复现,意味着这个结果不是偶然的,意味着他找到了一条能走通的路,意味着下一次做,应该能得到类似的结果。
这不是终点,这是起点。
他把数据记录写完,合上笔记本,开始收拾实验台。动作很慢,把每一件仪器还原到原来的位置,把废弃的溶剂倒进指定的容器,把样品封装好,标注日期和参数。
他把实验台的每一个角落都检查了一遍,确认没有遗漏,然后脱下实验服,拿起包,关灯,走出去。
走廊里已经没有什么人了,灯还亮着,但走廊两端是暗的。他走到田中教授办公室门口,发现门缝里有灯光透出来——田中还没走。
他敲了两下。
"进来。"
田中教授坐在书桌前,和白天一样。他抬起头,看了吉野一眼。
"做完了?"
"做完了。"吉野把数据记录本递过去,"结果比预期好。"
田中接过去,低头看了一会儿,然后把本子放在桌上,推回来。
"结合还不够紧密。"他说,"下次试着在超声分散之前,对石墨烯做一步氧化处理,增加表面官能团,和硅颗粒的结合会更好。"
"好。"吉野把这个建议记下来。
"还会来吗。"田中问。
"会。"
田中点了点头,重新低下头看他的东西:
"登记本记得填。"
吉野走出去,把门带上。
走廊里很安静。他往楼梯口走,推开楼道的门,外面是东京的夜,路灯把地面切成一块一块的亮和暗。
他给真广发了一条消息:
——实验有进展。做出了石墨烯/硅复合结构的样品,第一次结果比预期好。
真广的回复来得不算快,停了将近两分钟:
真广:看不懂你在做什么。
——就是找到了一条能走通的路。
真广:哦。
然后又过了一会儿:
真广:不错。
吉野把手机收进口袋,往宿舍方向走。路灯的影子在他前面拉得很长,走起来跟着动。
不错。
这是真广的方式。不会说"你太厉害了",不会说"我就知道你可以",只说"不错",两个字,像随手扔过来的石头,不重,但实在。
回到宿舍,他把包放下,坐在书桌前,翻开笔记本。
今天的结果需要整理,下次实验要对石墨烯做氧化处理,还需要查文献确认具体参数。光一次成功不够,要再做两次,三次,确认这个结果是稳定的,不是运气。
他在笔记本上写下下次实验的任务:
石墨烯氧化处理·参数确认·重复实验验证可复现性。
然后他想起图书馆那个靠窗的位置。
他打开手机,看到叶风小姐的头像。没有新消息。他把手机扣回去了。
对面的椅子,这几天一直空着。
他在心里把这件事放了一下,没有分析它,没有给它一个结论。他只是知道,今天有一件事他想告诉她,但他没有发消息。
她说过,"分开了,才能各自走。"
那就先走。
系统在视野角落安静地待着:
〔当前总理解度:15%〕
15%。
还差得远。
但至少,开始了。