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碳丝破晓,光明入世
格物院电学研究坊内,空气仿佛凝固了数月之久。
上千种材料的试错记录堆积如山,失败的阴霾笼罩在每个研究人员心头。
牛顿的理论推演似乎遇到了瓶颈,完美的金属灯丝材料遥不可及;宋应星带领的工匠团队尝试了几乎所有能想到的植物纤维碳化方案,结果却总是不尽人意——不是过于脆弱,就是发光效率低下、寿命短暂。
朝中的非议虽被皇帝压下,但无形的压力仍如影随形。
转机,往往诞生于最不经意的角落。
一位名叫陶弘的年轻工匠,来自江西景德镇世代烧瓷的家族,因其对窑火温度和控制有着近乎天赋的首觉,被宋应星特意招募入坊。
他并未像其他人那样执着于寻找某种“特殊”
材料,而是将注意力放在了碳化工艺本身。
陶弘坚信,同一种材料,在不同的温度曲线、升温速率和窑内气氛下,最终形成的碳结构会有天壤之别。
那是一个看似寻常的下午,陶弘正在进行一系列对照实验。
他选取了南方常见的几种纤维——桑皮、葛藤、苎麻,将它们切割成均匀的细束,分别放入他自行设计的小型、可精确控温的陶制坩埚炉中。
这次,他并没有追求极高的碳化温度,而是尝试了一种“慢火煨烧,阶段保温”
的独特工艺,并在炉内通入了由木炭不完全燃烧产生的保护性烟气,以最大限度地减少氧化。
当实验进行到苎麻纤维这一组时,由于一个偶然的温控器微小故障,预设的保温时间被意外延长了将近一倍。
陶弘起初并未在意,甚至有些懊恼,以为这组实验又报废了。
然而,当炉温终于降至室温,他小心翼翼打开坩埚时,却惊讶地发现,里面的苎麻纤维并未化为灰烬,而是变成了一束色泽乌黑亮泽、触手颇具韧性的细丝。
他轻轻取出一根,试着弯曲,竟没有立刻断裂!
心中一动,陶弘立刻将这束与众不同的碳化苎麻丝带到灯丝测试台。
在众人将信将疑的目光中,他屏住呼吸,极其小心地将这束细丝安装到电极上,然后密封进一个抽至较高真空度的玻璃泡中。
连接上稳定的伏打电堆,合闸。
刹那间,柔和而稳定的白光再次亮起!
与以往任何一次实验都不同,这光芒不仅纯净,而且异常稳定,没有闪烁,没有迅速变暗。
时间一分一秒过去,沙漏缓缓流淌。
一刻钟,半个时辰,一个时辰,两个时辰……这盏灯持续地亮着,光芒依旧。
实验室里的人们从一开始的怀疑,到惊讶,再到屏息凝神的期待。
牛顿拿着他的怀表,宋应星紧盯着灯丝的状态,所有人都忘记了时间。
六个时辰,十二个时辰!
整整一天一夜过去了,那盏灯依然顽强地亮着!
虽然玻璃泡内壁因为灯丝材料的微量蒸发而开始出现些许黑化,但发光依然稳定。
首到又过了几个时辰,灯丝才因长期高温工作而最终熔断。
寂静,死一般的寂静。
随后,爆发出震耳欲聋的欢呼声!
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