王拓忽然想起,当下橡胶尚未培育成型、采购的南美生胶也难以快速批量到位,电磁学实验的绝缘需求刻不容缓,与其等待橡胶落地,不如先用现有可获取的材料,研制替代绝缘品。
凭借前世记忆,知晓多种可替代橡胶实现绝缘效果的材料,且这些材料在清廷境内均可便捷获取,无需依赖外部渠道。
当即另取一张宣纸,细细梳理这些替代材料的种类、制备方法、绝缘功效及额外用途,打算后续交给遗孤营的鄂齐尔,让其牵头负责。
梳理的替代材料一一列明,每一种都贴合当下清廷的工坊水平,兼顾实用性与可操作性:其一便是杜仲胶,本土杜仲树分布广泛,可采集杜仲树皮、枝叶,经蒸煮、碾压、提炼获取胶质,杜仲胶质地坚韧、绝缘性优良,不仅能满足电磁实验的基础绝缘需求,还具备防水、可塑形的特性,可同步制作实验装置的密封件、简易防水配件,甚至能替代部分皮革制作轻便工具,且杜仲本身可入药,提炼胶质后的残渣还能交由药房利用,实现一物多用。
其二是粗虫胶,又称紫胶,在云南、广西等地均有出产,是紫胶虫分泌的天然树脂,经干燥、研磨提纯后,绝缘性突出,可用于精密实验部件的绝缘涂层,还能作为粘结剂、涂料使用,适配后续精密线圈的绝缘处理,且质地细腻,易于加工成型。
其三是天然沥青,可从自然界开采获取,受热熔化、遇冷凝结,耐水性和耐化学稳定性极佳,将其与庄子织坊出产的蚕丝、麻布混合浸泡、晾干,可制成绝缘性能优良的麻布卷材,用于电缆、实验线路的外层绝缘,同时还能用于工坊设备的防腐蚀涂层,延长设备使用寿命。
其四是石棉纤维,现时已可采集利用,石棉纤维耐高温、绝缘性强,可织成石棉布,用于高温环境下的实验部件绝缘,还能制作防火、保温材料,适配后续发电机运转时的高温部件防护。
其五是松香改性绝缘材料,在原有松香的基础上,混合庄子窑坊炼制的油脂、少量沥青,经高温熬制改性后,绝缘效果大幅提升,且成本低廉、可批量生产,适合大规模制作实验用的绝缘垫片、线圈绝缘层,契合初期电磁实验的批量需求。
王拓将这些材料的提炼方法、加工工艺、绝缘功效及额外用途一一写清,字迹工整、条理清晰,随后暗自盘算:
这些替代材料的制备无需复杂设备,现有庄子工坊的工匠均可上手,可交由遗孤营的鄂齐尔,让他挑选手艺精湛、心思缜密的工匠,单独成立一个绝缘材料专属车间,专门负责这些替代绝缘品的提炼、加工与生产,既保障当下电磁学实验的绝缘需求,避免因橡胶短缺延误研究进度,也能提前培养一批精通绝缘材料制作的工匠,为后续橡胶落地后的规模化生产奠定基础。
同时这些替代绝缘品还能供应其他庄子工坊使用,提升整体工坊的生产水平。
此刻,脑海中前世的记忆,清楚记得这些电磁学核心理念,本是后世数代学者耗费数十年才逐步完成:
1800年,伏打发明伏打电堆,奠定持续电流的基础;1820年,奥斯特发现电流磁效应,首次证实电与磁的关联;1831年,法拉第发现电磁感应现象,提出磁生电的核心原理,为发电机的发明奠定理论基础;1837年,法拉第提出磁场线概念,完善电磁学理论体系;而发电机的实用化雏形,更是直到19世纪中期才由法拉第、西门子等人逐步改进成型,每一项成果都凝聚着后世学者毕生的心血,耗时数十年甚至上百年才得以落地。