意念奇点 第213章 微型工厂

化学能是物质内部分子、原子、离子间存在的共价键、离子键、金属键等化合键，结合或者断裂时发生的能量效应，本质上仍然来源于微观粒子间基于电场作用产生的能量吸收与释放。

电能则是直接来源于电场作用下，电子或者离子间的能量传递，光伏板将太阳光携带的电磁波能量转换成电能，通过导线存入电池，转换成化学能存储，机器设备使用的时候，再将化学能转换成电能释放。

根据能量守恒定律描述，基于微观粒子之间相互作用的电磁力产生的能量，不会凭空消失或者增加，只是会转变成不同的形式的能量。

按照罗平的理解，以不同化合键组成稳定的物质结构，就等于储存了能量，破坏物质内部化学键，就会释放能量。

单纯计算物质化学能储存密度，在常见能源中，汽油、甲烷、液化气都属于比较高的，不过这些都需要氧气燃烧释放能量，只能一次性使用，储存运输麻烦，不像电能通用性强，更难以像电池那样循环使用。

电池储能当前密度最高的是三元锂电池，尽管质能密度比汽油之类差几十倍，胜在可以反复充放电，电能通用性强，机械能转换效率高，更适合机器人使用。

锂是原子量最小的金属，相同质量可以包含更多的锂原子，理论上可以释放更多自由电子，反应可逆性好，因此成为最佳电池原料。

理想条件下，用金属锂作为负极材料的锂空气电池，储能密度理论上可以超过每千克一万瓦时，接近汽油的能量密度，远超现有的所有电池能量密度。

原理很简单，放电的时候，金属锂作为负极材料通过与空气中的氧气结合成氧化锂释放电子，充电的时候，正极附着的氧化锂还原成金属锂沉积到负极。

实现起来难度很大，氧化锂是固态物质，附着在正极很容易形成堵塞，阻碍后续锂离子氧化反应，中断放电过程，并且空气中二氧化碳、水分子也可能与金属锂反应，生成不能逆分解的物质，降低电池可用性。

除此之外，锂元素在负极沉积的时候很容易形成尖锐结晶，刺穿正负极电解质隔膜，造成短路起火爆燃，这也是锂电池至今无法根除的痼疾之一。

罗平测试一段时间后发现微观形态改进锂电池并不难，单晶硅的光伏板发电能力也有很大的提升空间，他还发现了几种更高效率的微观构造，真正困难的是把这些构造在宏观世界制造出来，并进行规模化生产。

基地的设备即便不是最先进的水平，差距也不太大，距离他的要求还差很远。

想要将微观状态发现的分子结构量产出来，需要制造全新的生产设备才行，这种设备的形态他完全没有概念，肯定和现有的设备都不一样。

高精度的五轴加工中心，慢走丝机床都可以加工微米级精度的器件，那都是物理形式的加工，他要制造的是内部分子结构都有固定形态的物质，需要重构不同分子化学键，要有纳米尺度单个分子操作能力的设备，显然靠这些大型机床无法做到。

不仅要有高精度，还要有足够数量的微型设备，这些都是前所未有的东西，至少罗平没有听说过，需要他从无到有的创造出来。

纳米级加工精度的设备他倒是见过，参观星芯工厂时候看到的光刻机，刻蚀机等设备，能加工出三十八纳米精度的存储芯片，距离他要求的精度还是差一些，并且那些设备的加工也是无差别进行，光刻机只能用特定波长的激光照射模板覆盖下的晶圆，留下固定宽度的沟槽，对复杂分子结构的精细操作也无能为力。

罗平起初还想买设备自建一条生产线，自己研究制造芯片，参观星芯工厂后打消了这个念头。

一条只能算是二流水平的生产线就要数百台设备，总价十几亿美元，哪怕全用二手设备都得五六亿美元，让一向觉得自己不差钱的罗平都任性不起来。

更何况就算基地有那些设备，也同样解决不了他的问题。

他想要的是能在纳米尺度上绣花的机器，哪怕当前最顶级的光刻机也做不到，那更像只能在微观尺度进行无差别扫射的机关枪，大规模暴力拆迁可以，一块砖一块砖的盖房子不行。

于是，罗平只能像一开始制造机器人一样，运用自己的超感能力在原子的尺度进行操作，制造第一批原始机器。

他最早设计的是只有三十厘米高度的机器人，后来因为电控模块装不进去的缘故，不得不做成真人尺寸。

没想到几年后，他又要制造机器人，还是比那时候尺寸更小的纳米尺度机器人。

想要大批量机器协调工作，必须是有一定自主意识、有移动能力的机器人，当然，这些机器人的形态就不一定是人形了，不同的任务可以有不同的形态。

这些机器人同样也是靠电磁力驱动，只是不需要那些复杂的电磁铁结构，纳米尺度可见的分子原子，只要掌握了规律，都可以用电磁力直接驱动。

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喜欢意念奇点请大家收藏：()意念奇点全本小说网更新速度全网最快。电子在这个尺度仍然是不可见状态，却能决定化学键的结合与断裂，属于有质无形的特殊存在。

纳米尺度的任何粒子，都有相应的驱动方法，驱动力就是通用的电荷能量，只要电荷足够，任何粒子都会乖乖听指挥。

他制造的机器人只需要掌握几种固定的感应和驱动能力，按照固定流程自动操作，完成罗平设定的任务，就能把他需要的特殊构造分子制造出来，积少成多，从微观不可见变成宏观状态下的特种材料。

微型机器人的工作方式与细胞超级工厂非常相似，罗平也是从那里获得的启发。

人类的生命是从一颗微米尺度的受精卵开始，在母体供养之下逐步生长壮大，变成一个几斤重的婴儿呱呱坠地，还能从外界获取能量和各种物质持续不断的长大，最终变成一个独立生存的个体生命。

理论上，只要设计的足够精巧，罗平也能用类似的方法制造出一种可以自行生长的机器人。

当然，从这个角度去分析，自然界的动植物、细菌病毒等各种生命形态，都可以认为是自动生长的机器人。

现在，完全从无到有创造这种机器人对他来说还是奢望，他要制造的是类似细胞超级工厂一样的微型机器人工厂，用来生产他需要的纳米级电池原材料。

这种微型工厂不需要像人体细胞那样功能齐全，有独立生存能力，他需要的是类似原生动物那样功能简单的无核细胞工厂，这样对他来说难度也低一些，更容易做出来。

微型工厂可以直接在电场或者磁场中源源不断的获取能量，微型机器人就像细胞中的核糖体、线粒体等细胞器，各自有不同分工，自动收集周围散落的原材料，按照固定模板，组装生产他所需要的特定结构的分子材料，搬运到指定位置存放。

对罗平来说，微型工厂几乎完全是从无到有的创造，哪怕微观世界的时间密度更大，耗费的时间仍然非常多，他沉浸其中累并快乐着，很享受这种创造的过程。

改造过的身体让他不惧寒暑，每天只要睡三四个小时就能恢复精力，几天吃一顿饭就能补充身体所需的物质和能量，这些条件让他有了真正废寝忘食的条件。

基地远离人烟，可以屏蔽外界一切干扰。

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