当马尾船厂的工匠们开始为“致远级”战舰的铁肋木壳结构挥汗如雨时,在帝都格物院深处一间充斥着奇特焦糊气味的化工实验室内,另一项看似不起眼、却可能对未来工业发展产生深远影响的材料研究,正迎来关键的突破。这项研究的对象,正是数月前由澳洲探险队带回的那种能流出白色黏稠汁液的奇异树木——橡胶树。
实验室里,年轻的化工研究员张岱正与几位同僚围着一个冒着蒸汽的铜制容器,神情专注中带着一丝疲惫的兴奋。容器内翻滚着的,正是从那些凝固的橡胶块上切割下来的小片,混合着硫磺粉末,在特定的温度下进行着看似简单的加热。空气中弥漫着刺鼻的硫磺味和橡胶特有的气味。
“张兄,温度已至临界,是否撤火?”一名助手紧盯着连接在容器上的、由格物院仪表所初步研制的温度计,紧张地问道。
张岱没有立刻回答,他用特制的长钳从容器中夹出一片已与硫磺混合反应过的橡胶。这片橡胶与他最初接触时的状态已截然不同。最初的生橡胶,遇热则黏软如糖稀,遇冷则僵硬易碎,几乎毫无实用价值。他之前尝试将其涂抹在布料上制成的所谓“防水布”,在夏日阳光下会融化粘连,在冬日寒风中则会脆裂,性能极不稳定,引得不少同僚私下嘲笑他异想天开。
但此刻,他钳子上的这片橡胶,颜色略深,弹性却出乎意料地好。他用力拉扯,橡胶片伸展后又迅速回弹,没有断裂,也没有留下永久的变形。他将其投入一旁备好的冰水中,片刻后取出,依旧保持着良好的弹性,并未变得硬脆。
“成了……初步成了!”张岱的声音因激动而有些颤抖,他顾不上烫手,又将其放在一块烧热的铁板上,橡胶片只是微微软化,并未融化成黏糊状。“看!其热黏冷脆之性,大为改善!”
这就是后来被称为“硫化”的过程。在一次近乎失败的实验中,张岱无意中将一块沾染了硫磺的生橡胶靠近了热源,意外地发现了这种神奇的转变。经过无数次反复试验,调整硫磺比例、加热温度与时间,他们终于能够相对稳定地复现这一过程,得到这种性能远优于生橡胶的“硫化橡胶”。
“快!记录数据:硫磺比例百分之八,加热温度一百三十度(摄氏),时间两刻钟!”张岱急促地吩咐着,随即拿起一块经过处理的硫化橡胶,将其紧密地包裹在一个小型蒸汽机模型的活塞杆与气缸的缝隙处。启动蒸汽后,以往总会“嘶嘶”漏气的地方,此次泄漏的蒸汽明显减少!
“密封!陛下曾言,蒸汽机之效率,一大瓶颈在于密封!此物或可解此难题!”张岱眼中闪烁着狂喜的光芒。他又将另一片硫化橡胶尝试固定在木质马车的轮毂上,虽然粗糙,但已初步具备了“轮胎”的雏形,其减震效果远胜传统的铁箍或硬木轮。
与此同时,在御书房内,朱由检正在审阅由宋应星呈上的、关于橡胶初步研究进展的密奏。奏折中详细描述了生橡胶的缺陷,以及张岱等人偶然发现的“硫化”现象及其带来的性能改善,并附上了几小块样品——包括未硫化的生橡胶和初步硫化的橡胶片。
朱由检拿起那块深色、富有弹性的硫化橡胶样品,用力捏了捏,感受着那扎实而柔韧的触感,再对比那块遇热发黏、遇冷发硬的生橡胶,他的脸上露出了远比看到“致远级”图纸时更为复杂和意味深长的笑容。
作为穿越者,他太清楚橡胶的价值了。这看似普通的弹性材料,将是未来工业文明不可或缺的“关节”与“血管”。
他提起朱笔,在奏折上迅速批阅,语气斩钉截铁:
“此物关系重大,非止于防水布与密封。着即成立‘格物院橡胶应用研究所’,由张岱主理,擢升其品秩,专司橡胶硫化工艺优化、性能测试与新用途开拓。”
“其所言蒸汽机密封、车辆轮胎之想,极具远见。令其与机械所、船舶所、将作监协同,优先攻关蒸汽机气缸、阀门之橡胶密封件,以及马车(乃至未来之车辆)减震轮胎之可行性。”
“谕令内帑银行,拨付专项巨资,于澳洲‘新金陵镇’周边,择适宜之地,辟‘皇家橡胶园’,广泛移栽培育此橡胶树,并研究割胶、保存、运输之法,建立稳定之原料供应。此园列为内帑直辖,严加看守。”
“另,此硫化技术及橡胶之潜在军用(如密封、减震、防水),列为‘格物院一级机密’,严防外泄。凡参与研究者,皆需具结保证。”
批阅完毕,他放下笔,对侍立的王承恩感慨道:“王伴伴,你可知此物之潜力?未来帝国之机械能否高效运转,车辆能否平稳疾驰,电线能否安全绝缘,乃至士兵能否在泥泞中保持干爽,或许都将系于此物之上。此乃工业之‘血脉’不可或缺之物!”
旨意迅速下达。格物院内,一个全新的、备受瞩目的研究所挂牌成立,张岱和他的团队获得了前所未有的资源支持,开始系统研究不同硫化条件对橡胶性能的影响,并尝试制造各种规格的密封圈、垫片,以及更成熟的实心轮胎原型。相关的协作请求也送到了机械所和船舶所,引起了那些正为蒸汽机泄漏和舰船减震问题头疼的工程师们的极大兴趣。
与此同时,通往澳洲的运输船上,多了一批特殊的“乘客”——格物院农科所选拔的植物学家和富有经验的农垦官员,他们的任务是在那片遥远的南方大陆上,为帝国建立起第一个橡胶种植基地。
遥远的澳洲,“新金陵镇”的殖民者们还不知道,他们脚下这片土地上那种能流出白色汁液的树木,其价值或许远超他们正在艰难寻找的黄金。帝国的工业巨轮,在拥有了钢铁的骨架和蒸汽的心脏后,如今又找到了赋予其更紧密连接、更平稳运行与更高效密封的关键材料——橡胶。一缕代表着弹性与密封时代的曙光,已从格物院那间气味独特的实验室里,悄然透出。