โมดูลัสของยัง > 2.1TPa ทำลายความแข็งแรง ≥ 80N / m …
เมื่อพิจารณาจากชุดของพารามิเตอร์ที่จำเป็นแล้ว ลู่โจวนึกถึงเชือกที่มีความต้านทานต่อแรงดึงสูงก่อน จากนั้นเขาก็นึกถึงสารเคลือบทนแรงกระแทกที่ใช้ในรถยนต์หรืออุปกรณ์การบินและอวกาศ
ว่าจะใช้วัสดุนี้ได้ที่ไหน…
มันมีประโยชน์มากมาย
สามารถใช้เป็นสายเคเบิลบนสถานีอวกาศหรือเป็นเชือกลากสำหรับยึดแผงระบายความร้อนและแผงโซลาร์เซลล์ก็ได้ สามารถใช้เป็นวัสดุกันสะเทือนสำหรับอุปกรณ์ทางวิศวกรรมหรือเป็นอุปกรณ์ยึดบนดาดฟ้าของเรือบรรทุกอากาศยาน
มันเป็นการประหยัดเงินได้อย่างมาก
และมันใช้วัสดุประเภทนี้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น
ลู่โจวเชื่อว่าวัสดุประเภทนี้ที่มีโมดูลัสของยังสูงและกำลังการแตกหักสูงอาจมีการใช้งานมากมายที่เขาไม่เคยคิดมาก่อน
กลับไปที่การวิจัย
สำหรับมาตรฐานทางเทคนิคที่กำหนดโดยระบบนั้น ตัวเลือกที่ดีที่สุดที่ลู่โจวคิดได้ก็คือการใช้วัสดุที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบหลักซึ่งมีความต้านทานต่อแรงดึงสูง น้ำหนักเบา และยังมีความเหนียวแน่นมาก
เช่น คาร์บอนไฟเบอร์และชุดวัสดุคอมโพสิตเสริมแรงที่ได้จากกราไฟท์
วัสดุประเภทนี้ไม่เพียงแต่มีขอบเขตกว้างในการพัฒนาเท่านั้น แต่ยังเป็นสาขาแรกเริ่มของการวิจัยในสาขาวารสารวัสดุศาสตร์ทางคำนวณด้วย เขาเริ่มด้วยวัสดุคาร์บอนเป็นอย่างแรกเมื่อเขาเริ่มค้นคว้าเกี่ยวกับวัสดุคำนวณ
ดังนั้นสำหรับเขาแล้วงานนี้จึงไม่ใช่เรื่องยากเลยสักนิด
มันง่ายราวกับปอกกล้วยเข้าปาก!
หลังจากออกจากห้องทดลองของศาสตราจารย์หวางชิงผิง ลู่โจวก็ไม่ได้อยู่ที่สถาบันจินหลิงเพื่อการศึกษาขั้นสูงต่อ แต่เขาตรงปรี่กลับบ้านของเขาแทน
จู่ๆ เขาก็มีไอเดียเกี่ยวกับการวิจัยวัสดุคำนวณขึ้นในหัวของเขาตอนที่ปรับเปลี่ยนแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ตามผลการทดลอง
บางทีอาจเป็นเพราะว่าเขาอยู่ในระดับ 10 ของวิชาคณิตศาสตร์และฟิสิกส์แล้ว ลู่โจวจึงพบว่าความอ่อนไหวต่อตัวเลขและปรากฏการณ์ทางกายภาพได้มาถึงระดับใหม่แล้ว
สายตาของเขาแม้แต่เบาะแสเล็กน้อยๆ ก็ยังสามารถขยายให้ใหญ่ขึ้นอย่างไม่มีขอบเขต มันกลายเป็นคีย์หลักที่เขาสามารถมองเห็นได้ด้วยใจของเขาไปแล้ว
มีเพียงความคิดเดียวในใจของเขาในขณะนี้ไม่ว่าแรงบันดาลใจจะมาจากไหนก็ตาม
ซึ่งเป็นการบันทึกแรงบันดาลใจนี้ก่อนที่มันจะหายไป
ลู่โจวขึ้นไปชั้นบนไปที่ห้องอ่านหนังสือทันที หลังจากสั่งให้เสี่ยวไอชงกาแฟให้ ลู่โจวก็นั่งที่โต๊ะและกางกระดาษที่เขานำกลับมาจากห้องทดลองออกมา
“จากวัสดุ A ที่สังเคราะห์ขึ้นในกระบวนการทดลองที่ออกแบบโดยแบบจำลองนี้ มวลที่อ่อนนุ่มหลังจากการตกสะสมและเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อนาโนคาร์บอนนั้นไม่เท่ากันอย่างมาก…”
“เหตุผลสำหรับผลลัพธ์นี้น่าจะเป็นเพราะโมโนเมอร์อะคริโลไนไทรล์ผ่านพอลิเมอไรเซชันจากอนุมูลอิสระไม่พอ และเกิดผลิตภัณฑ์ขั้นกลางจำนวนมาก ซึ่งนำไปสู่ความคืบหน้าไม่เพียงพอของปฏิกิริยาระยะที่สาม… จากนั้นส่วนผสมที่เป็นฟองนุ่มๆ จะก่อตัวขึ้น”
“อืม น่าสนใจ”
ส่วนผสมที่เป็นฟองนุ่มๆ ไม่ใช่สิ่งที่ลู่โจวรู้สึกว่าน่าสนใจเท่าไหร่ เพราะมันเป็นปรากฏการณ์ที่เขาค้นพบเมื่อเขาแก้ไขแบบจำลองการคำนวณ
หลังจากคิดอย่างจริงจังอยู่ไม่นาน เขาก็หยิบปากกาขึ้นมาและเขียนลงบนกระดาษเปล่าอย่างเป็นระเบียบ
[วิธีฟังก์ชันความหนาแน่นโดยนัย]
เมื่อลู่โจวเห็นแรงบันดาลใจที่ก่อตัวเป็นคำพูด เขาก็อดที่จะยิ้มไม่ได้
โดยทั่วไปเมื่อเขียนปัญหาไว้อย่างชัดเจนแล้ว การแก้ปัญหาก็อยู่อีกแค่ครึ่งทางเท่านั้น
อย่างน้อยก็สำหรับเขาคนเดียว!
ความหนาแน่นเชิงฟังก์ชันเป็นวิธีการทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับวารสารวัสดุศาสตร์ทางคำนวณสำหรับความหนาแน่นเชิงฟังก์ชันที่ชัดเจนเป็นสาขาการวิจัยที่ได้รับความนิยมในด้านทฤษฎีของวารสารวัสดุศาสตร์ทางคำนวณ
อย่างที่เราทุกคนทราบกันดีอยู่แล้วว่าฟังก์ชันพลังงานสัมพันธ์แลกเปลี่ยนนั้นเป็นฟังก์ชันที่ชัดเจนซึ่งแสดงโดยฟังก์ชันความหนาแน่นของอิเล็กตรอนโดยตรง และด้วยการใช้ฟังก์ชันคลื่นโคจรของโคห์น-ชามมาเป็นตัวแทนตัวแปรโดยตรง ฟังก์ชันจะเปลี่ยนแน่นอน
ฟังก์ชันโดยนัยที่ง่ายที่สุดคือฟังก์ชันพลังงานสลับเปลี่ยนฟ็อค ซึ่งมักเรียกว่าฟังก์ชันสหสัมพันธ์ที่แน่นอนในบริบทของทฤษฎีฟังก์ชันนัลความหนาแน่น
สำหรับระบบโมเลกุล การใช้ฟังก์ชันโดยปริยายสามารถบรรลุความถูกต้องเทียบเท่ากับทฤษฎีการรบกวนหลายวัตถุลำดับที่สองจากการคำนวณค่อนข้างน้อย ดังนั้นวิธีฟังก์ชันความหนาแน่นโดยปริยายจึงถือเป็นวิธีทางวัสดุศาสตร์ที่มีศักยภาพสูงมาก
อย่างไรก็ตามแม้ว่าจะมีข้อดีที่ชัดเจน แต่ข้อเสียของมันมีเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ความแม่นยำก็จะถูกจำกัด เช่นเดียวกับการที่ไม่สามารถอธิบายการโต้ตอบของเดอร์วาลส์ ได้อย่างถูกต้อง เป็นต้น นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการศึกษาวัสดุที่เป็นของแข็ง
ถึงแม้ว่าจะมีการพัฒนาอย่างมากในด้านพลังการคำนวณ แต่วิธีการทำงานของความหนาแน่นโดยนัยมีการใช้งานค่อนข้างน้อยในการวิจัยวัสดุที่เป็นของแข็ง และมีความคืบหน้าเพียงบางส่วนเท่านั้นในบางสาขา
จนถึงปัจจุบันวิธีการทำงานเชิงสหสัมพันธ์โดยนัยนั้นอิงจากความผันผวนของสหสัมพันธ์แบบแอเดียแบติกและทฤษฎีบทการกระจายตัวที่ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางในชุมชนวิชาการ มันได้รับการยกย่องอย่างกว้างขวางว่าเป็นความก้าวหน้าในการวิจัยเพื่อเอาชนะข้อบกพร่องของความหนาแน่นเชิงฟังก์ชันโดยปริยายได้
แต่ขนาดของฟังก์ชันเหล่านี้มีขนาดที่ใหญ่มากๆ และแม้แต่คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมที่ทรงพลังที่สุดก็ยังต้องต่อสู้กับการคำนวณจำนวนมากจนแทบจะไม่ไหว ดังนั้นด้านการวิจัยในปัจจุบันจึงยังคงติดอยู่กับการวิจัยเชิงสำรวจของระบบอย่างง่าย
สิ่งที่ลู่โจวต้องทำในตอนนี้คือการขยายวิธีการนี้จากระบบง่ายๆ ไปสู่การวิจัยวัสดุคาร์บอนที่ซับซ้อนขึ้นกว่าเดิม!
มันจะช่วยในด้านการวิจัยวัสดุคาร์บอนคอมโพสิตได้เป็นอย่างดีหากการวิจัยครั้งนี้ประสบความสำเร็จ ความสำคัญของมันยังสามารถเกิน ‘โมดูลัสของยัง ≥ 2.1 TPA ทำลายความแข็งแรง ≥ 80N / m’ วัสดุตัวเอง!
ปากกาในมือของเขาไม่หยุดเลยสักนิด หลังจากเขียนชื่อแล้ว ลู่โจวก็เจาะลึกเข้าไปในการสำรวจโจทย์อย่างรวดเร็ว
[ตามทฤษฎีบทฮ่องกง ฟังก์ชันพลังงานสถานะภาคพื้นดินของระบบสามารถแสดงเป็น: EG{P(r)}=E{P(r)}+ ∫ V(r) ρ (r)dr … ]
[ฟังก์ชัน E{P(r)} สามารถแสดงเป็น: E{P(r)}=T{ ρ (r)}+1/2 ∫∫ { ρ (r){ ρ (r)drdr+Exc{ ป(ร)} … ]
[…]
เส้นการคำนวณค่อยๆ ไหลออกมาใต้ปลายปากการาวกับกระแสน้ำที่ไหลรินพร้อมกับแรงบันดาลใจที่ระเบิดออกมาและก่อตัวเป็นแม่น้ำและไหลลงสู่ทะเลจำนวนมาก!
แรงบันดาลใจทั้งหมดของเขาถูกไหลออกมาเป็นตัวเลข
แรงของวัสดุและคุณสมบัติทางกายภาพทั้งหมดถูกรวมและแยกออกมาเป็นภาษาคณิตศาสตร์ด้วยตรรกะที่เข้มงวด!
“จากนั้น แนะนำสมการชโรดิงเงอร์…”
ปากกาที่ปลายนิ้วของลู่โจวเปรียบเสมือนกริชที่แหลมคม ที่พร้อมแทงจะทะลุกิ่งไม้หนาทึบในป่าหมอก
ลู่โจวมองดูกระดาษ จากนั้นดวงตาของเขาสว่างขึ้น และในที่สุดคิ้วของเขาก็ตกลงพร้อมกับยิ้ม
แม้ว่าหนทางยังอีกยาวไกล
แต่สัญชาตญาณทางวิทยาศาสตร์ของเขาบอกว่าเขาใกล้ถึงปลายทางแล้ว!
เวลาได้ไหลผ่านไปอย่างช้าๆ
ดวงตะวันค่อยๆ เคลื่อนผ่านท้องฟ้าลับไป
จนท้องฟ้าด้านนอกหน้าต่างมืดสนิทและไฟถนนทั้งสองข้างของทางเดินที่มีต้นไม้เรียงรายเริ่มสว่างขึ้นทันที ในที่สุดลู่โจวก็เงยหน้าขึ้นและถอนหายใจด้วยความโล่งอก เขาวางปากกาลง
“… วิธีฟังก์ชันความหนาแน่นโดยนัยยังมีโอกาสกว้างสำหรับการวิจัยวัสดุคอมโพสิตคาร์บอน ตอนนี้มันใช้งานได้มากขึ้น”
“ในขณะเดียวกันก็ถือได้ว่าเป็นความก้าวหน้าในการขยายวิธีการจากระบบธรรมดาไปสู่ระบบที่ซับซ้อนขึ้น”
“แม้ว่าจะยังมีที่ว่างสำหรับการสำรวจเพิ่มเติมเบื้องหลังพวกนี้”
“แต่… หยุดแค่นี้ก่อนดีกว่า”
ลู่โจวยิ้มแล้ววางปากกาไว้ในมือลง
และวินาทีที่เขาวางปากกาลง เส้นสีฟ้าอ่อนก็ปรากฏขึ้นต่อหน้าต่อตาเขา
ลู่โจวกะพริบตาเพราะเขาคิดว่าเป็นภาพลวงตา
แต่ข้อความสีฟ้าอ่อนยังคงอยู่ที่นั่น…
[ขอแสดงความยินดี โฮสต์ สำหรับการสำเร็จภารกิจ]