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两会代表的公文包穿越了更新至第六卷 - 第 131 页

  迎接李强时,一开始王亚雄说出口的是李局长,但又一想今天李强不是以电子工业局局长的身份而是以科技小组副组长的身份列席会议的——这个液晶实验室是国家实验室,所以还是称李组长比较恰当。

  李强:“去年我说过要来参加一次成果交流会的,当然不能食言。说起来这个实验室的进步很快,五年时间,你们就把工作提升到了和国外并驾齐驱的水平。”

  液晶实验室主任高振衡谦虚地回道:“这五年我们只是弄明白了液晶的基本原理,并且利用所掌握的知识找到了一些新液晶物质而已。有机物的数量极其庞大,现在人类发现的液晶性质的物质也超过三位数了,我们还有国家用外汇进口的整套精密仪器,发现几种新液晶,其实对于咱们实验室不是什么难事,关键是研究其中的物理和化学过程,以找到更深层次的规律。”

  李强:“找到更深层次的规律,那么实验室就能用更高的效率发现更多的新液晶物质。这种思路是对的。”

  各人落座,交流会就算开始了。

  李强对南开大学的这个液晶实验室很重视,首要原因当然是2021统计公报里面提到的上亿台电视机的惊人产量,而且这些电视机95%是“液晶电视”,这意味着现在天电集团正在苦苦改进提高的显像管电视机,在未来某个时刻会被淘汰。

  当然,现在天津的电视机做得着实可以,不仅在苏东地区乱杀毫无竞争对手,还能卖到南洋,甚至开始出现在欧洲——欧洲市场可不是凭华人的情怀而卖出去的。但天电集团必须为未来某一时刻,电视机技术从显像管转向液晶的时候,手头有足够的技术储备,这样才不至于被突然而来的电视机技术革命打趴下。

  如果能更进一步,天电集团率先掌握了液晶技术,那就太美妙了,这样就不是天电集团被动地跟上电视机的技术革命步伐,而是天电领跑,其他国家被动地被拽着走。

  重视液晶实验室的第二个原因,是李强以及中央需要为前沿探索和前沿科研建立一套完善的体制,趟出一条娴熟的科技强国之路。也就是第一个公文包里的那份《雷布斯提案》里面提及的,公有制经济在人类完全未知的前沿探索领域,如何灵活而又高效地组织科研。

  本来半导体领域也是在做充满未知的前沿探索,为此中央建立了4大电子集团并且让他们在地理上经济上隔绝开来,相互竞争,其中北电和上电都在研究半导体技术和晶体管。但是李强在上电参观败家小王子黄昆鼓捣出来的硅晶体管新生产设备时,一边看一边听黄昆介绍工艺流程,李强脑子里突然电光火石地联想到了芯片。

  于是,随着李强大吼“为什么要切开!”,从晶体管到集成电路芯片的路一下子就打开了。

  虽然中国因此以神速进入了芯片时代,可李强宁愿这是黄昆自己通过一段时间的尝试之后自己琢磨出来的,自己的电光火石的联想,毕竟有未来文件的启发因素在内。

  但李强确定,液晶实验室这方面,取得技术突破肯定要他们通过自己的努力才能达成,因为在液晶这个领域,李强真的不是太懂。所以就坐在会议室里列席旁听就行。以后如果有时间,李强也打算到一月份的时候抽空多来几次,听他们的最新理论、最新科研成果以及围绕新成果展开的头脑风暴。

  现在李强对液晶的了解,基本上就是读完了科普读物的水平:

  现在发现的液晶物质基本上都是有机物,其中酯类最多,其次是蛋白质,1888年莱尼泽发现的第一种液晶物质就是苯甲酸胆固醇脂;

  有机物的种类极其庞大,因此这几十年,各国科学家发现的液晶物质数量也很多,三位数是保守估计了,实际上现在液晶的三种主要类型,向列型、层列型、胆固醇型,各个都已发现了上百种的液晶物质。

  不同的液晶物质的变相过程也大同小异:

  比如某种特定的有机物,看起来像装了一试管的花生油。它在温度低于某个数字时呈现浑浊不透明的状态,就像凝固的花生油;温度升高之后浑浊状态消失,就像一管花生油;继续升温,到了某个阈值,就突然从清澈的液体变成绚烂闪亮的状态。

  这种突然绚烂闪亮的状态,现在有很多理论去描述它:为什么是这种颜色,这要从分子长度来研究,不同大小的分子反射折射不同波长的光;为什么是在这个温度变相,是因为这种物质的液态分子在不同温度的震荡频率不同,等等。

  科学家总结出自己的一套理论之后,就用这套理论反回来“精准寻找”新的液晶物质,如果找到的符合理论计算的有机物也出现了液晶态,说明理论是正确的;如果没找到,那就继续改进理论。

  总之就是三成靠物理化学理论、七成靠经验和运气。

  这不仅是国外液晶研究者们的经验之谈,也是现在南开液晶实验室总结得出的经验。

  今年的学术交流会,液晶实验室拿出的成果比去年多一些:在过去一年,实验室一共发现了6种新的液晶物质,此外还有1项已知液晶物质新状态的补充发现。

  第一种液晶物质按照实验室的命名规则叫做RKNS-33,是一种胆固醇型液晶。由于RKNS-33有独特的螺旋状分子结构,发现它的实验室研究小团队把这种液晶命名为“麻花”。RKNS-33在175摄氏度时突然从淡黄色的透明液体变相为橙红色的光彩夺目的液晶体。

  第二种液晶物质是RKNS-37,也是胆固醇型液晶。发现它的就是发现RKNS-33的那个三人团队。

  “这种液晶的分子结构也像是螺旋拧在一起,RKNS-33已经叫做麻花了,你们给RKNS-37起的绰号是什么?”

  林恒提了一个略微跑偏的问题。

  “咱天津还能缺麻花的名字?RKNS-33是麻花,RKNS-37我给他命名叫做“蛋酥麻花”。它在温度达到145摄氏度,并施加0.12兆帕的压强时,液体变相为具有蛋黄色光芒的液晶体,这就很像蛋酥麻花。”

  林恒:“……”

  “各位领导,各位专家,各位学者同行,今天我要向大家介绍的是一种你们从未见过的全新版本,它是一种激发机理和以往完全不同的液晶物质。”

  现在上台的是液晶实验室的青年研究员张天乐,他的第一句话听上去就自信爆棚的样子。不过接下来他的详细解释,让人不得不承认,他发现的液晶物质确实别出心裁。

  “这种叫做DDNS-4的扁平状醇类物质,它不对温度敏感、不对压力敏感,实际上,它在5~65摄氏度的温度范围内都是很稳定的,不会因温度变化而发生什么变化。但是,当它被通上一定的电流的时候,就会发生魔术般的变化。它本来是乳白色的液体,但如果有微弱的电流通过,它就会在瞬间变相,变成亮蓝色的液晶体。更奇特的是,当换为一个等大的反向电流之后,它又从液晶体恢复到了乳白色液体的状态。”

  李强的心脏砰砰砰地加速跳起来,虽然张天乐还没说完他的发现报告,但这段话中的“微弱电流”“瞬间变相”字样已经戳到了他的敏感点。

  张天乐继续说这种DDNS-4的详细特征。这种乳白色的液体在5~65摄氏度都是处于液态,只要在这个温度范围内,给它通上一点点电流,马上乳白色变成亮蓝色。在低于5摄氏度时失效,因为液体处于半凝固状态了。高于65摄氏度时也失效,原因张天乐根据自己的计算判断为分子热运动过频。

  报告念完,张天乐又用几分钟做了现场展示——这个东西的现场秀花的时间比前两个都短,因为不需要校准温度和精确加热,把展示试管抬上来通电就行。

  李强压住自己激动的心情,尽量让自己表现得很平淡。

  这件事,最好还是让天电集团的汪亚雄和林恒,自己发现DDNS-4的“有趣之处”。如果他们能在没有任何提示的前提下想到这东西在未来的前景,那就说明他们俩,不,整个天电集团的任督二脉已经打通了。

  在演示完成后,按会议程序,安排了几分钟的问答交流时间,如果问题很多还可以酌情延长。李强看了一眼汪亚雄和林恒的后脑勺,他是希望这两人能在这几分钟里头脑也刮起风暴。

  1秒,2秒,3秒,4秒……

  李强又看了一眼。30秒,31秒,32秒……

  终于,两人有反应了。

  汪亚雄眉头一皱,发现事情并不简单。

  林恒眼睛一眯,发现事情并不简单。

  再然后,两人脑袋凑一起,小声地交头接耳起来。

  “张老师,”汪亚雄起来发问了,“您这个DDNS-4液晶物质,它发生液晶相变的电流阈值是多少?”

  张天乐:“它只需要微弱的电流,我试验测得的数据,是1.1毫安每平方厘米,是与横截面有关的,横截面越大,所需电流越大,横截面积越小自然所需电流就越小。”

  汪亚雄摸自己的脑袋琢磨了一会儿:“第二个问题,这个液晶物质在通上足够的电流之后,发生相变需要多长时间?”

  张天乐:“应该是毫秒级的相变时间,很快,在瞬间就能完成。”

  林恒:“张老师,您能不能给出一个准确的数据,到底是多少毫秒。”

  张天乐:“我们实验室还没来得及购买或者借到毫秒级的计时装置,不过我可以用理论计算的方式给你一个估计值。”

  林恒:“那太好了,您能现在就算一算吗?嗯,这样,你只需给出一个是与否的回答:它的响应时间是大于40毫秒,还是小于40毫秒?”

  张天乐拿起粉笔走向黑板:“我现在就做一下计算,请稍等。”

  40毫秒,每秒钟有25个40毫秒。

  电视机每秒钟24帧。

  现在李强有九成九的把握,这两位已经想到了那个方向。果然,在张天乐计算液晶体的响应时间的时候,汪亚雄和林恒还在继续交头接耳,而且两人讨论的声音越来越大。

  “……就是这样,制造一个大蜂窝状的平板,每个蜂窝注入一点点这种液晶,蜂窝各自有独立的电路连线,由一个总控制器来决定它的电流。”

  “那这个蜂巢得有多少个蜂窝?就算300乘200像素,就是六万个蜂窝了呢。”“这是可以用机器流水线制造的,把模具做好,机床一冲就是一块板。”

  “那,这样做的意义何在呢?”“这意义太大了,首先我们可以做绝对矩形的屏幕了,其次,这东西一定很薄……”

  张天乐:“两位领导同志,我做了初步的计算,嗯,DDNS-4的相变发生时间理论上应该是20.33毫秒,也就是从它通电到变成亮蓝色,总延迟时间20.33毫秒。”

  汪亚雄站起来:“张天乐老师,我们借一步说话。”

  张天乐:“啊?”

  李强:“张天乐老师,你刚才公布的科研成果,可能要为天电集团的产品服务了。”

 

第十四章,半成品激光器也要申请专利

  1962年,普林斯顿大学博士海尔梅尔发现了向列型液晶相的介电性——在外加电场作用下液晶分子重新排列的特性。1964年,海尔梅尔在他供职的美国无线电公司公司,与同事一起发明了对液晶显示系统至关重要的“三明治”结构。基于这两个前置技术,1966年出现了液晶段码显示屏(电子表上显示数字的那东西),70年代初世界第一台液晶显示器/电视诞生。

  (本位面的历史)

  现在南开大学的液晶实验室率先试出了介电性液晶物质,小小地抢跑了一步,但是距离液晶显示器(哪怕是最简单的段码显示屏)还是有不小距离的。比如在交流会上汪亚雄和林恒“头脑风暴”想到的液晶面板结构,就不太具备工业生产的可行性,未来在进入到工程设计阶段后,这个结构可能要推倒重来。

  在液晶物质方面,张天乐现在找到的介电性液晶,应该也是不能直接进入工业应用的,首先进入应用的应该是黑白单色液晶物质,这种发出亮蓝色的液晶可能要到彩色液晶时代才有用武之地了。

  更让李强无语的是张天乐走下讲台时突然想起自己忘了一件事情没宣布,又蹬蹬登跑回讲台:“忘了告诉大家了,我发现的这种DDNS-4液晶物质,我给它起的绰号是‘果子’。”

  就是煎饼果子里面夹的那一块薄脆面。因为DDNS-4在通电变相后,物质排列的微观结构就是一片一片、彼此平行的很薄的小片儿组成,像煎饼果子里的果子。

  ……好吧。说到后续工作的困难程度,李强其实预计到了这一点。在交流会之后李强告诉汪亚雄和林恒,液晶技术用于电视和计算机显示系统(天津电子集团正在搞计算机显示器),是一个未来的远期前景,虽然前途无量,但不是三五年之内就能量产普及的东西,十年八年都不一定能成,所以要有耐心。其次是让汪亚雄和林恒在进一步研制这个东西的时候思路一定要开阔。

  介电性液晶物质的这次技术突破本身就是实验室的研究思路开阔的结果。想想看,如果液晶实验室主任高振衡画地为牢,用自己的权威压下面的研究人员,比如“液晶变相不就是升温降温吗,最多再加点压,你们搞那些电场激励磁场激励的研究方向干什么?不可能成的!纯属浪费精力”,那就完犊子了。

  因为现在的教育系统的资源有限,实在分不出另一个有分量的名牌大学,建立另一个液晶实验室。如果领导学术压制,下面的研究人员真没地方可去。因此在这次交流会结束的时候,李强上台讲话,就高度赞扬了高振衡,说他把液晶实验室带得很好,研究人员思路非常活跃,整个实验室的学术研究氛围既自由又浓厚。

  其实不用李强表扬,高振衡现在就积极性爆棚,肯定愿意按照原先的管理方针,继续这样带液晶实验室,而且他会想着怎么把实验室搞得更好。

  天电集团之前约定的是发现一种新液晶物质奖励800元,实验室一般是三人组队,这800元三人分享,大概是组长400元、两位组员200元。现在呢,天电集团不只给研究人员发奖金了,汪亚雄在交流会上做正式发言时就表示,要给液晶实验室一次性拨付8万元人民币,用于介电性液晶物质的研究方向。

  ……

  带着天电集团-南开液晶实验室的成功经验,李强回到北京,现在他要试试用天津的成功经验解决北京一个一直悬而未决的问题。

  清华主建、北大和中科院电子所参与运作的“受激辐射光放大实验室”。

  在看到第二个公文包之后,李强和钱学森都打定了主意,一旦这个实验室出成果,马上就把实验室名字改做“激光物理实验室”,做出来的产品则叫激光器。

  但现在的问题是——这个实验室就是做不出激光器来。这真是让人挠头,不仅李强挠头,实验室的骨干成员也都很无奈。

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