王牌大间谍 三十一、试验中的新发现

在罗斯教授的实验室里工作了一段时间，方纪新感到自己的动手能力有了很大的提高。。

中国学生思维能力强于动手能力，是普遍现象。

能有这样的机会在这样高水平的实验室里学习，提高，真是万幸。

一段时间的摸索后，方纪新现，自己对于核物理学的学习热情，渐渐的被材料物理学所代替。

从科学历史展的角度来讲，每一次新材料的产生和现，都会为人类社会的进步提供极大的动力。

远得不说，如今流行的纳米技术，就是物理材料学研究的新领域。

而方纪新因为某种莫名的原因，对此产生了极其浓厚的兴趣。

金属具有记忆，是一个偶然的现！

60年代初，美国海军的一个研究小组从仓库领来一些镍钛合金丝做实验，他们现这些合金丝弯弯曲曲，使用起来很不方便，于是就把这些合金丝一根根拉直。

在试验过程中，奇怪的现象生了，当温度升到一定的数值时，这些已经拉直的镍钛合金丝突然又恢复到原来的弯曲状态。

他们都是善于观察的有心人，又反复做了多次试验，结果证实了这些细丝确实具有“记忆”。

美国海军研究所的这一现，引起了科学界的极大兴趣，大量科学家对此进行了深入的研究。

现铜锌合金、铜铝镍合金、铜钼镍合金、铜金锌合金等也都具有这种奇特的本领。

人们可以在一定的范围内，根据需要改变这些合金的形状，到了某一特定的温度，它们就自动恢复到自己原来的形状，而且这“改变——恢复”可以多次重复进行，不管怎么改变，它们总是能记忆自己当时的形状，到了某一特定的温度，就丝毫不差地原形再现。

人们把这种现象叫作形状记忆效应，把具有这种形状记忆效应的金属叫作形状记忆合金，简称记忆合金。

为什么这些合金能具有这种形状记忆效应？

它们是怎样记住自己的原形？

用一般金属学理论、自由电子理论是难以解释合金的这种记忆效应的。

记忆合金在一定的温度条件下能回复到原形，却为核外电子的运动——随温度变化的运动，提供了绝佳的例证。

众所周知，合金的形成是在高温条件下液态金属的互熔。

由于液态金属的结构元的排异，导致了这种元素的结构元与另一种金属的结构元相互均布，凝固后，其微观结构是不同种类的结构元成比例的有序排列。

而电磁力是构成合金物体的主要内聚力。

电磁力是由价和电子的运转所形成，而电子的运转速率随温度条件而变化的，所以，物体内的电磁力大小、方向、作用点也是随温度条件而变化。

由此导致了金属物体的内力随温度条件而变化，只是这些变化在小温差范围内不明显，只有在较大温度变化几百摄氏度时才有表现。

一般金属在受力后，能产生塑性变形，如一根铁丝被折弯了，在折弯部位，电磁力受到外力的干扰，导致产生电磁力的价和电子的运转平面作出微量调整，一次塑性变形就完成了。

记忆合金由于是不同种类的结构元相互掺和均布，尽管结构元的个子、电磁力的大小不同，但各自都加快了自身的价和运转，在一定的温度条件下相邻相安。

在受到外力后，电磁力受到外力的干扰，价和电子的运转平面作出微量角度调整，物体产生塑性变形，在此塑性变形中，部分调整后的价和电子的运转是不舒展的。

当温度条件变化时价和电子的速率随之变化，温度回复到相安舒展的转变温度条件时，不舒展的价和电子的运转立即回复到当时的速率，电磁力随之生变化，使相邻结构元的价和运转也都作出相应的调整，全部回复到原来的舒展状态，于是整个物体也都回复到了原来的状态。

这就是记忆合金的记忆过程。

其实，金属的记忆早就被现：把一根直铁丝弯成直角90°，一松开，它就要回复一点，形成大于90°的角度。

把一根弯铁丝调直，必须把它折到超过180°后再松开，这样它就能正好回复到直线状态，这就是中国成语中所讲的矫枉过正。

其中，记忆力更好的合金就是弹簧，这里所说的是钢制弹簧，钢是铁碳合金弹簧牢牢地记住了自己的形状，外力一撤除，马上回复到自己的原来的样子，只是弹簧的记忆温度很宽，不像记忆合金这样有一个特定的转变温度，从而有了一些特别的功用。

利用记忆合金在特定温度下的形变功能，可以制作多种温控器件，可以制作温控电路、温控阀门，温控的管道连接。

人们已经利用记忆合金制作了自动的消防龙头——生失火时，温度升高，记忆合金随温度变化而变形，从而使阀门开启，喷水救火。

制作了机械零件的连接、管道的连接，飞机的空中加油的接口处就是利用了记忆合金。

两机油管套结后，利用电加热改变温度，接口处记忆合金变形，使接口紧密滴水油不漏。

制作了宇宙空间站的面积几百平米的自展天线——先在地面上制成大面积的抛物线形或平面天线，折叠成一团，用飞船带到太空，温度转变，自展成原来的大面积和形状。

现如今，记忆合金目前已展到几十种，在航空、军事、工业、农业、医疗等领域有着用途，而且展趋势十分可观，它将大展宏图，造福于人类。

正是基于对金属材料记忆特性的深入了解，有人曾经设想，工业化制造和生产一种记忆金属。使之对于机械加工、修补、以及材料再生挥巨大的影响。

特别在军事领域，因为这种材料的诞生，将可以组建一只打不垮的陆军、打不烂的空军、炸不沉的海军。这样的军队将成为无敌之师。

而且，从理论上讲，这是完全能实现的。

从微观角度解释：原子是化学变化中的最小微粒，是物质的最小单元，世界上的所有物质基础都是由原子这种基本单位构成。

而原子的中心是一个微小的由核子质子和中子组成的原子核，它占据了整个原子的绝大部分质量。

原子核中的质子和中子紧密地堆在一起，因此原子核的密度很大。

质子带正电荷，中子不带电荷，是电中性的。所以整个原子核是带正电荷的。

然而，原子核即使和原子相比，还是非常细小的——比原子要小100,000倍。

原子的大小主要是由最外电子层的大小所决定的。如有原子是一个足球场，那原子核就是场中央的一颗绿豆。所以原子几乎是空的，被电子占据著。

电子是带负电荷的。它们远比质子和中子轻，质量只有质子的约1/1836。

它们高速地围著原子核运转。

电子围绕原子核的轨道并不都一样。它们在一些叫电子层的区域内围著原子核转，那些最接近原子核的在一层，远一些的又在另外一层。

每一层都有一个数字。最内层的是层1，外一层的是层2，如此类推。每一层都可以容纳一个最高限量数的电子数目，层1可容纳两个，层2八个，层3十八个，层4三十二个，越往外层可容纳的电子就越多。

质子和电子的电性相吸，使原子内部达到一种力的平衡。

如果将这种平衡结构打破。原子会在外力的条件影响下，生移动。

方纪新在实验室里，曾经将原子排列成各种图案。

要知道，到目前为止，宣布成功排列出原字图案的试验室，全世界都没有几个。这种试验的成功，更坚定了他的信心。

新的金属材料，就是要以打破原子内部的平衡为突破口，使它能随着人的意志而生变化。

实验当中过程中，方纪新现，如果用激光照射加温原子，将会使其产生电子溢出后，带正电的原子聚合在一起，产生新的结晶体，他的晶体结构生新的变化，打破这种排列后，在一定条件下，他们会重新组合恢复原貌。这种新现，为自己的预想提供了依据。

但是将这种实验室产生的变化运用到实际，还需要时间。

转眼之间，到了新的一年。

中国于年初，成功地用一枚弹道导弹摧毁了一颗500英里高的轨道上的老化气象卫星。

这是20多年来世界上第一个此类试验，此前最近的一次试验是美国于1985年用导弹摧毁了一颗在轨卫星。再加上中国中央电台高调报道，中国自行研得歼10　战机形成战斗力的消息。

中美关系生了微妙变化。

美国人对中国的关注日益加强。方纪新也明显的感受到了这一点。

从来不问政治的罗斯教授，突然何方纪新做了一次有趣的谈话。他婉转的提出希望，方纪新能在学成之后，留在美国。以前对自己公开的资料，现在查阅，还要经过严格的申请手续。

方纪新隐约明白是怎么回事。

当你的对手太弱小时，你往往会忽视它的存在。当他强壮起来时，你自然会对他心生戒备。

美国人有点怕了。

方纪新在实验室的工作开始变得不顺利也不顺心。

凯瑞在和方纪新保持关系的同时，依然和其他人保持来往。

方纪新明白，她是把自己当成工具，好在自己也是出于同样的目的，没有什么吃亏上当的。他也就心理平衡了。只是自己最好是少找她。

和她在一起时，方纪新也不再真枪实弹的和她办事。他用起了避孕套。谁知道着美国婊子会不会有什么病，自己得注意点自己的身体。

凯瑞把他上次比赛的录影带刻成光碟，联系了几个NBA职业球队，球队对他的能力表示出极大的兴趣，要求他去试训。有一家甚至直接带来了合约，要求当场签约，方纪新拒绝了。

对于这种靠身体吃饭的工作，方纪新不喜欢。

方纪新拒绝了合约。

凯瑞对他就更加冷了。

方纪新床上能力突出，但需求量不大。而她此时正是填不满的时候，没有必要在一棵树上吊死。方纪新是一道大餐，但是大餐不是每天都能吃到的，还是汉堡热狗更实在些。

一年多时间里，方纪新没有和韩雨联系过一次。

刚开始时不好意思，当后来是内疚，自己已经是一陀狗屎了，何必薰坏了鲜花？！