第九十四章建模
更新時間:2024-07-03 作者:少一尾的九尾貓
大國院士 第九十四章建模
找出了一個小問題，不代表這次二硒化鎢的數據分析就完成了。 這次徐川過來幫忙的目的是為了分析尋找在二硒化鎢平鋪的過程中到底是哪里阻礙了它完整的結晶的數據，而不是一開始就損耗了材料的問題。 當然，后者同樣很重要，畢竟一個小小的峰段就直接影響了十來個百分點的成品率。 所以接下來的時間，他的導師和師兄們有的忙了。 如果想要在溶劑熱法這條合成道路上走下去，那么這個小峰段到底是因為什么原因造成的必須找到。 至于徐川，在了解了這些實驗數據對應的意義后，帶著一些實驗數據和資料回到了自己的宿舍。 他還是比較習慣在宿舍中或者圖書館中解決問題，前者安靜無人打擾便于思考，后者則泛游于知識的海洋中，遇到什么問題可以第一時間去書架上找資料。 ...... 宿舍中，徐川將帶回來的資料平鋪在書桌上，仔細的翻閱起來。 雖說他已經知道了二硒化鎢平鋪失敗的原因，但要將其用數學語言描述出來還是要花費點時間的。 “從實驗數據來看，還原劑干擾二硒化鎢材料的問題只出現正在溶劑熱法上，其他的合成法并未出現類似的問題。” “也就是說，問題要么出現在還原劑氫氣上，那么則出現在熱溶劑上。” “不過這點暫時放下，這需要實驗進行論證，而接下來，就是在平鋪后期二硒化鎢納米片因范德華力而出現坍縮或卷疊的問題。” “這個問題才是最核心的，但是要想解決，并不是那么容易......” “在先排除掉的還原劑和基底影響的情況下，從實驗數據來看，不同濃度的二硒化鎢原料在平鋪過程中也有影響.....” 匍匐在書桌前，徐川一邊盯著帶回來的數據一邊在稿紙上寫寫畫畫。 “設濃度為R，時間為T，溫度為C，壓強為P，電流密度為A、還原劑濃度為H......二硒化鎢納米片的坍縮現象在固定TCPR內隨著H的提升而總體上.....不變？” “嗯？這什么鬼情況？” 將手中的數據計算了一遍后，徐川有些愕然的看著稿紙上的數據。 他都有些懷疑是不是自己算錯了。 這怎么可能，坍縮卷疊問題不受還原劑濃度影響？ 搖了搖頭，徐川從另一份實驗數據上取來數據，再度重新計算了一遍，但結果卻依舊差不太多。 又計算了兩次，得出的結果依舊如此，雖然每一次的結果都有細微的不同，但整體而言，從數據來看，坍縮卷疊的確是不受H濃度的影響。 這情況，讓他皺起了眉頭，他研究材料也這么多年了，這么詭異的情況還是第一次遇到。 “這可真有意思。” 徐川放下了手中的筆，身子往后一靠，倒在了椅背上，盯著有些灰白天花板沉思了起來。 對于一項材料的研發制備來說，溫度、壓強、原料濃度、時間、還原劑濃度等各種細節稍有些變化都會引起的成品的變化。 可現在導師的實驗數據卻告訴了他還原劑的濃度對成品的生成幾乎沒有任何影響。 也就是說，導師使用的還原劑氫氣幾乎不在二硒化鎢納米片的生成過程中起任何作用，這可能嗎？ 這比別人告訴他上帝是一只狗都要荒誕。 但他計算出來的數據卻告訴他，事實就是這樣的。 沒有比這更荒誕的事情了。 “不，不對，還有一種可能性，那就是最低數值的氫還原劑的濃度已經完全飽和。” “就像是你在一份飽和食鹽水中再添加食鹽一樣，無論你加多少進去，它都已經融化不了了。” “如果是這樣的話，那的確影響很小。” 盯著天花板，徐川熟練的在腦海中思索著以前研究材料時遇到過的各種狀況，將其套用在這份實驗數據上。 “或許我應該建一個數學模型出來？來確定一下氫還原劑濃度等各項參數對于二硒化鎢納米片坍縮卷疊的影響？” 驀的，徐川腦海中浮現出一個想法。 將數學模型應用于材料研發實驗上并不是一件很罕見的事情。 通過建立適當的數學模型對實際問題進行研究，已成為材料科學研究和應用的重要手段，只是說并不是每一個實驗室都有這樣的能力。 畢竟大部分的材料實驗涉及到的變量都相當多，實驗過程也都是動態的，要建立一個精準的動態模型出來，哪怕是大學數學教授都要耗費很大的精力。 “做一個吧，正好前兩天跟學姐那邊有點交流，可以實戰一下。” 想了想，徐川重新拾起紙筆，開始在稿紙上羅列變數和條件。 “設二硒化鎢納米片坍縮卷疊的速率為E，則E₁=∫²₁pgh/Am·sh（2C°²*pD）.....” 數學建模的確不是他的強項，以前做材料實驗也都是請普林斯頓的其他數學教授來為他建模的，但是簡單的對二硒化鎢的實驗數據做一個剖析，并進行數據挖掘和利用數學工具進行整合他還是做得到的。 畢竟他并不需要這個模型有多精確，只需要大致的確定氫還原劑在實驗中到底有沒有足夠的影響就可以了。 時間一點一點的過去，很快，外面的天色便暗淡了起來。 整整一下午的時間，徐川都在整理實驗數據，并且將有用的數據剖析出來列入execl表格中，方便后續的處理。 這是一項相當繁瑣且需要耐心和細心的工作，一旦某個數據錄錯了，那到時候整出來的模型直接就廢了。 就像財務核賬一樣，算到莫名其妙的發現公司賬號多了十萬塊，還不知道是哪來的一樣。 最后就只能辛辛苦苦的重新核對數據。 ......大國院士 第九十四章建模
找出了一個小問題，不代表這次二硒化鎢的數據分析就完成了。 這次徐川過來幫忙的目的是為了分析尋找在二硒化鎢平鋪的過程中到底是哪里阻礙了它完整的結晶的數據，而不是一開始就損耗了材料的問題。 當然，后者同樣很重要，畢竟一個小小的峰段就直接影響了十來個百分點的成品率。 所以接下來的時間，他的導師和師兄們有的忙了。 如果想要在溶劑熱法這條合成道路上走下去，那么這個小峰段到底是因為什么原因造成的必須找到。 至于徐川，在了解了這些實驗數據對應的意義后，帶著一些實驗數據和資料回到了自己的宿舍。 他還是比較習慣在宿舍中或者圖書館中解決問題，前者安靜無人打擾便于思考，后者則泛游于知識的海洋中，遇到什么問題可以第一時間去書架上找資料。 ...... 宿舍中，徐川將帶回來的資料平鋪在書桌上，仔細的翻閱起來。 雖說他已經知道了二硒化鎢平鋪失敗的原因，但要將其用數學語言描述出來還是要花費點時間的。 “從實驗數據來看，還原劑干擾二硒化鎢材料的問題只出現正在溶劑熱法上，其他的合成法并未出現類似的問題。” “也就是說，問題要么出現在還原劑氫氣上，那么則出現在熱溶劑上。” “不過這點暫時放下，這需要實驗進行論證，而接下來，就是在平鋪后期二硒化鎢納米片因范德華力而出現坍縮或卷疊的問題。” “這個問題才是最核心的，但是要想解決，并不是那么容易......” “在先排除掉的還原劑和基底影響的情況下，從實驗數據來看，不同濃度的二硒化鎢原料在平鋪過程中也有影響.....” 匍匐在書桌前，徐川一邊盯著帶回來的數據一邊在稿紙上寫寫畫畫。 “設濃度為R，時間為T，溫度為C，壓強為P，電流密度為A、還原劑濃度為H......二硒化鎢納米片的坍縮現象在固定TCPR內隨著H的提升而總體上.....不變？” “嗯？這什么鬼情況？” 將手中的數據計算了一遍后，徐川有些愕然的看著稿紙上的數據。 他都有些懷疑是不是自己算錯了。 這怎么可能，坍縮卷疊問題不受還原劑濃度影響？ 搖了搖頭，徐川從另一份實驗數據上取來數據，再度重新計算了一遍，但結果卻依舊差不太多。 又計算了兩次，得出的結果依舊如此，雖然每一次的結果都有細微的不同，但整體而言，從數據來看，坍縮卷疊的確是不受H濃度的影響。 這情況，讓他皺起了眉頭，他研究材料也這么多年了，這么詭異的情況還是第一次遇到。 “這可真有意思。” 徐川放下了手中的筆，身子往后一靠，倒在了椅背上，盯著有些灰白天花板沉思了起來。 對于一項材料的研發制備來說，溫度、壓強、原料濃度、時間、還原劑濃度等各種細節稍有些變化都會引起的成品的變化。 可現在導師的實驗數據卻告訴了他還原劑的濃度對成品的生成幾乎沒有任何影響。 也就是說，導師使用的還原劑氫氣幾乎不在二硒化鎢納米片的生成過程中起任何作用，這可能嗎？ 這比別人告訴他上帝是一只狗都要荒誕。 但他計算出來的數據卻告訴他，事實就是這樣的。 沒有比這更荒誕的事情了。 “不，不對，還有一種可能性，那就是最低數值的氫還原劑的濃度已經完全飽和。” “就像是你在一份飽和食鹽水中再添加食鹽一樣，無論你加多少進去，它都已經融化不了了。” “如果是這樣的話，那的確影響很小。” 盯著天花板，徐川熟練的在腦海中思索著以前研究材料時遇到過的各種狀況，將其套用在這份實驗數據上。 “或許我應該建一個數學模型出來？來確定一下氫還原劑濃度等各項參數對于二硒化鎢納米片坍縮卷疊的影響？” 驀的，徐川腦海中浮現出一個想法。 將數學模型應用于材料研發實驗上并不是一件很罕見的事情。 通過建立適當的數學模型對實際問題進行研究，已成為材料科學研究和應用的重要手段，只是說并不是每一個實驗室都有這樣的能力。 畢竟大部分的材料實驗涉及到的變量都相當多，實驗過程也都是動態的，要建立一個精準的動態模型出來，哪怕是大學數學教授都要耗費很大的精力。 “做一個吧，正好前兩天跟學姐那邊有點交流，可以實戰一下。” 想了想，徐川重新拾起紙筆，開始在稿紙上羅列變數和條件。 “設二硒化鎢納米片坍縮卷疊的速率為E，則E₁=∫²₁pgh/Am·sh（2C°²*pD）.....” 數學建模的確不是他的強項，以前做材料實驗也都是請普林斯頓的其他數學教授來為他建模的，但是簡單的對二硒化鎢的實驗數據做一個剖析，并進行數據挖掘和利用數學工具進行整合他還是做得到的。 畢竟他并不需要這個模型有多精確，只需要大致的確定氫還原劑在實驗中到底有沒有足夠的影響就可以了。 時間一點一點的過去，很快，外面的天色便暗淡了起來。 整整一下午的時間，徐川都在整理實驗數據，并且將有用的數據剖析出來列入execl表格中，方便后續的處理。 這是一項相當繁瑣且需要耐心和細心的工作，一旦某個數據錄錯了，那到時候整出來的模型直接就廢了。 就像財務核賬一樣，算到莫名其妙的發現公司賬號多了十萬塊，還不知道是哪來的一樣。 最后就只能辛辛苦苦的重新核對數據。 ......大國院士 第九十四章建模
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