第58章 古畫鑑定、晶片與航天
齊物風一樣衝進臥室。
拿出一疊空白A4紙，握住一隻嶄新的簽字筆，坐在書桌前。
安靜思考。
墨分五色——
在齊物看來，這不是一個文學比喻。
而是墨汁作為多組分顆粒懸浮液，在宣紙多孔介質上受滲流、蒸發和界面效應共同作用的必然物理結果。
這不就是N-S方程的現實投影嗎？
這不就是現代軟物質物理的前沿課題嗎？
「宣紙上的暈染和飛白，本質上其實是流體界面失穩，這是薩夫曼-泰勒不穩定性……」
齊物開始寫下自己的構思。
「墨跡邊緣極度濃黑的【焦】，是因為水分蒸發太快，碳顆粒向邊緣堆積……這是咖啡環效應！」
「而中間飽滿溫潤的【潤】，是因為墨汁里的膠料產生了表面張力梯度，把顆粒向內拉扯……這是馬蘭戈尼對流？」
再加上碳顆粒最終沉積時的擴散限制聚集分形生長(DLA)……
齊物恍然大悟。
看似落筆的一個動作，其實在一瞬間發生了五個流體與軟物質物理效應！
「如果我能建立一個包容這一切的物理模型，得出一張精確的墨色相圖……」
齊物開始倒推結果，「那物理意義可就大了啊。」
齊物想到的第一個應用就是：古畫鑑定。
「只要算出相圖裡的分形維度D，我就能掌控古畫的密碼。」
齊物一筆一字地記錄靈感，「比如明代，是古法油煙墨發展的巔峰，而油煙墨的碳納米顆粒極細，在30-100納米，且混合了大量優質的動物骨膠。
【寫到這裡我希望讀者記一下我們域名 TW 看書網藏書全，𝑠ℎ𝑢.𝑡𝑤超靠譜 】
在宣紙上擴散時，高濃度的天然膠料會引發強烈的馬蘭戈尼對流，將碳顆粒均勻拉扯，最終在邊緣形成完美的DLA，其分形維度D應該趨近於——」
「1.71！」
「工業碳素墨水的分形維度D，肯定和傳統油煙墨不同……」
「利用分形維度D，就可以鑑定一幅畫是明朝古畫還是現代贗品！」
「還可以在模型里加一個時間t的參數。」
「鑑定古畫哪裡還需要看什麼落款、聞紙香？」
「物理定律才是王道！」
齊物越寫越來勁，馬上發現了第二個物理應用：
【微納製造與印刷晶片！】
「墨汁的擴散，實質上是多相流體在多孔介質中的競爭機制。
類比在半導體行業，用噴墨印表機列印柔性電路板和納米導電銀線，最大的良品率殺手就是邊緣堆積的咖啡環缺陷。
如果我搞清楚墨色五分的物理機制，是不是能反向設計微納列印的導電墨水配方？
解決晶片柔性印刷的缺陷呢？」
nice！
齊物之前了解過，國內微納列印晶片，實驗室能做到10μm線寬、電阻率2–5μΩ・cm，但大面積、卷對卷、穩定良率>95%仍未突破，高端柔性電路仍依賴進口設備與墨水。
emmm……
齊物思緒直接狂野起來。
「墨色五分的物理模型，也可以應用於太空飛行器熱防護系統的底層邏輯構建吧。
火箭的發動機噴管的內部，常常使用多孔材料進行發汗冷卻，液態燃料在多孔介質中的滲流和相變蒸發，和這滴墨水在宣紙上的擴散，在偏微分方程上是完全同構的。」
一滴普通的墨汁，在齊物的眼中，已經成為古畫鑑定、晶片製造和航天工程的萬能鑰匙。
「前提是，我必須寫出那個理論模型。」
齊物咬著筆桿，陷入沉思。
模型的基礎自然還是描述流體守恆的最強王者N-S方程。
與描述兩相熱力學相分離的Cahn-Hilliard方程強行耦合？
最後在動量方程中插入一個代表宣紙多孔介質阻力的Darcy-Brinkman懲罰項！
一直等到東方魚肚白。
齊物才寫下兩行公式：
第一行，相場演化方程（描述碳顆粒與水的相分離）：
∂φ/∂t=▽·(uφ)=▽·（M(φ)▽(δF/δφ)）
第二行，流體動量方程（引入多孔介質懲罰的廣義N-S方程）：
ρ(∂u/∂t+u·▽u)=-▽p+▽·((uφ)(▽u+▽u^T)-μ(φ)▽(δF/δφ)
「墨水-纖維-蒸發」三相NSCH拓撲網絡強耦合模型！
傳統書畫和現代物理完美結合。
「理論模型有了。」
齊物呼了一口氣，眉頭隨即又皺了起來。
光有理論模型還不夠，必須通過實驗，測量出「馬蘭戈尼數」和「毛細數」，跑通這組方程，最終繪製出那張能鑑定古畫、指導晶片和航天的「墨色二相圖」。
物理實驗他還真不在行。
他撥通了班主任老周的電話，提出了自己的疑問。
沒想到88年齊魯大學物理系的含金量猶在，老周給出了建議：「需要用旋轉流變儀測定松煙墨和油煙墨的非牛頓剪切稀化曲線；需要用掃描電鏡觀測宣紙的微觀3D孔隙；還需要搭建高精度微量滴注觀測台……」
「齊物啊，咱們二中肯定是沒這條件，你得去大學實驗室。」
「這樣，我聽你這個課題屬於凝聚態物理方向的。齊魯大學凝聚態物理就很強，呵呵……當年我就是學的這個。他們那有個晶體材料國家重點實驗室，應該能滿足你的需求。」
「我師兄是實驗室主任，我幫你聯繫一下。」
老周的話里閃過一絲落寞。
「謝謝周老師。」
齊物知道老周的一些過往，「麻煩了。」
齊魯大學……可以去找鵬叔玩玩。
掛掉電話，齊物直接把自己扔到了床上，呼呼大睡。
————
於此同時，往北三百公里，齊魯省泉城市。
國慶假期的齊魯大學，沒有往日的喧囂。
數學科學學院的辦公樓513辦公室里，齊鵬靠在人體工學椅上休息。
他們的課題組，最近正在攻關一個關於L函數的數論課題，不過卡在了某個核心引理上。
國慶還剩一天假期，大老闆給課題組放了個假。
齊鵬也沒地方去，就在辦公室里繼續研究課題。
揉了揉發酸的眼睛，他忽然想起來，前天侄子齊物好像發過來一篇數學論文讓他把把關。
他打開微信，將那些照片列印了出來。
然後肚子有些餓，齊鵬便下樓找些吃的。
等他吃完，回到辦公室，發現一個頭髮半白的老頭正坐在他的座位上，拿著剛剛列印出來的齊物的論文，看得津津有味。
「老闆，你咋來了？」
這老頭正是齊鵬的碩博導師，齊魯大學數論大牛，院士候選，陳小雲。
豈料陳小雲看的太過投入，齊鵬連續叫了三次都沒聽見。
還是他走到近前，陳小雲才反應過來，意猶未盡地放下手裡的論文，疑惑道：「齊鵬，你小子可以啊，最近課題這麼忙，竟然還能產出高水平論文？」
「不過你一個搞數論的，竟然不聲不響地寫出了一篇研究N-S方程的論文？
還用的代數幾何？
寫的很好！
我以前怎麼沒覺得你腦子這麼靈活？」
齊鵬一愣，敢情老闆這是把齊物的論文當成我寫的了？
拿出一疊空白A4紙，握住一隻嶄新的簽字筆，坐在書桌前。
安靜思考。
墨分五色——
在齊物看來，這不是一個文學比喻。
而是墨汁作為多組分顆粒懸浮液，在宣紙多孔介質上受滲流、蒸發和界面效應共同作用的必然物理結果。
這不就是N-S方程的現實投影嗎？
這不就是現代軟物質物理的前沿課題嗎？
「宣紙上的暈染和飛白，本質上其實是流體界面失穩，這是薩夫曼-泰勒不穩定性……」
齊物開始寫下自己的構思。
「墨跡邊緣極度濃黑的【焦】，是因為水分蒸發太快，碳顆粒向邊緣堆積……這是咖啡環效應！」
「而中間飽滿溫潤的【潤】，是因為墨汁里的膠料產生了表面張力梯度，把顆粒向內拉扯……這是馬蘭戈尼對流？」
再加上碳顆粒最終沉積時的擴散限制聚集分形生長(DLA)……
齊物恍然大悟。
看似落筆的一個動作，其實在一瞬間發生了五個流體與軟物質物理效應！
「如果我能建立一個包容這一切的物理模型，得出一張精確的墨色相圖……」
齊物開始倒推結果，「那物理意義可就大了啊。」
齊物想到的第一個應用就是：古畫鑑定。
「只要算出相圖裡的分形維度D，我就能掌控古畫的密碼。」
齊物一筆一字地記錄靈感，「比如明代，是古法油煙墨發展的巔峰，而油煙墨的碳納米顆粒極細，在30-100納米，且混合了大量優質的動物骨膠。
【寫到這裡我希望讀者記一下我們域名 TW 看書網藏書全，𝑠ℎ𝑢.𝑡𝑤超靠譜 】
在宣紙上擴散時，高濃度的天然膠料會引發強烈的馬蘭戈尼對流，將碳顆粒均勻拉扯，最終在邊緣形成完美的DLA，其分形維度D應該趨近於——」
「1.71！」
「工業碳素墨水的分形維度D，肯定和傳統油煙墨不同……」
「利用分形維度D，就可以鑑定一幅畫是明朝古畫還是現代贗品！」
「還可以在模型里加一個時間t的參數。」
「鑑定古畫哪裡還需要看什麼落款、聞紙香？」
「物理定律才是王道！」
齊物越寫越來勁，馬上發現了第二個物理應用：
【微納製造與印刷晶片！】
「墨汁的擴散，實質上是多相流體在多孔介質中的競爭機制。
類比在半導體行業，用噴墨印表機列印柔性電路板和納米導電銀線，最大的良品率殺手就是邊緣堆積的咖啡環缺陷。
如果我搞清楚墨色五分的物理機制，是不是能反向設計微納列印的導電墨水配方？
解決晶片柔性印刷的缺陷呢？」
nice！
齊物之前了解過，國內微納列印晶片，實驗室能做到10μm線寬、電阻率2–5μΩ・cm，但大面積、卷對卷、穩定良率>95%仍未突破，高端柔性電路仍依賴進口設備與墨水。
emmm……
齊物思緒直接狂野起來。
「墨色五分的物理模型，也可以應用於太空飛行器熱防護系統的底層邏輯構建吧。
火箭的發動機噴管的內部，常常使用多孔材料進行發汗冷卻，液態燃料在多孔介質中的滲流和相變蒸發，和這滴墨水在宣紙上的擴散，在偏微分方程上是完全同構的。」
一滴普通的墨汁，在齊物的眼中，已經成為古畫鑑定、晶片製造和航天工程的萬能鑰匙。
「前提是，我必須寫出那個理論模型。」
齊物咬著筆桿，陷入沉思。
模型的基礎自然還是描述流體守恆的最強王者N-S方程。
與描述兩相熱力學相分離的Cahn-Hilliard方程強行耦合？
最後在動量方程中插入一個代表宣紙多孔介質阻力的Darcy-Brinkman懲罰項！
一直等到東方魚肚白。
齊物才寫下兩行公式：
第一行，相場演化方程（描述碳顆粒與水的相分離）：
∂φ/∂t=▽·(uφ)=▽·（M(φ)▽(δF/δφ)）
第二行，流體動量方程（引入多孔介質懲罰的廣義N-S方程）：
ρ(∂u/∂t+u·▽u)=-▽p+▽·((uφ)(▽u+▽u^T)-μ(φ)▽(δF/δφ)
「墨水-纖維-蒸發」三相NSCH拓撲網絡強耦合模型！
傳統書畫和現代物理完美結合。
「理論模型有了。」
齊物呼了一口氣，眉頭隨即又皺了起來。
光有理論模型還不夠，必須通過實驗，測量出「馬蘭戈尼數」和「毛細數」，跑通這組方程，最終繪製出那張能鑑定古畫、指導晶片和航天的「墨色二相圖」。
物理實驗他還真不在行。
他撥通了班主任老周的電話，提出了自己的疑問。
沒想到88年齊魯大學物理系的含金量猶在，老周給出了建議：「需要用旋轉流變儀測定松煙墨和油煙墨的非牛頓剪切稀化曲線；需要用掃描電鏡觀測宣紙的微觀3D孔隙；還需要搭建高精度微量滴注觀測台……」
「齊物啊，咱們二中肯定是沒這條件，你得去大學實驗室。」
「這樣，我聽你這個課題屬於凝聚態物理方向的。齊魯大學凝聚態物理就很強，呵呵……當年我就是學的這個。他們那有個晶體材料國家重點實驗室，應該能滿足你的需求。」
「我師兄是實驗室主任，我幫你聯繫一下。」
老周的話里閃過一絲落寞。
「謝謝周老師。」
齊物知道老周的一些過往，「麻煩了。」
齊魯大學……可以去找鵬叔玩玩。
掛掉電話，齊物直接把自己扔到了床上，呼呼大睡。
————
於此同時，往北三百公里，齊魯省泉城市。
國慶假期的齊魯大學，沒有往日的喧囂。
數學科學學院的辦公樓513辦公室里，齊鵬靠在人體工學椅上休息。
他們的課題組，最近正在攻關一個關於L函數的數論課題，不過卡在了某個核心引理上。
國慶還剩一天假期，大老闆給課題組放了個假。
齊鵬也沒地方去，就在辦公室里繼續研究課題。
揉了揉發酸的眼睛，他忽然想起來，前天侄子齊物好像發過來一篇數學論文讓他把把關。
他打開微信，將那些照片列印了出來。
然後肚子有些餓，齊鵬便下樓找些吃的。
等他吃完，回到辦公室，發現一個頭髮半白的老頭正坐在他的座位上，拿著剛剛列印出來的齊物的論文，看得津津有味。
「老闆，你咋來了？」
這老頭正是齊鵬的碩博導師，齊魯大學數論大牛，院士候選，陳小雲。
豈料陳小雲看的太過投入，齊鵬連續叫了三次都沒聽見。
還是他走到近前，陳小雲才反應過來，意猶未盡地放下手裡的論文，疑惑道：「齊鵬，你小子可以啊，最近課題這麼忙，竟然還能產出高水平論文？」
「不過你一個搞數論的，竟然不聲不響地寫出了一篇研究N-S方程的論文？
還用的代數幾何？
寫的很好！
我以前怎麼沒覺得你腦子這麼靈活？」
齊鵬一愣，敢情老闆這是把齊物的論文當成我寫的了？