“......”
實驗室內。
看著一臉求助神色的小麥，徐雲的嘴角頓時微微一抽。
好家夥。
難怪這貨一開始會顯得信心十足，一臉我能搞定的模樣。
合著是把實驗室當成了開心辭典，擱這兒場外求助呢.......
當然了。
吐槽歸吐槽。
徐雲在小麥一開始設計實驗的時候就知道，他的設計肯定達不到預期的效果。
原因很簡單。
在小麥的設計原理中，缺乏了一個最關鍵的要素：
轉換器，或者說換能器。
沒有轉換器進行信號轉換，單靠金屬屑檢波器的原理，必然是沒辦法做到接近一秒的時間差的。
金屬屑真正的價值是可以用於算法輸入，也就是靠著脈衝信號的周期來控製運算——比如說強電流就是算法中的1，弱電流是0等等.....
想要達到時間延遲，必須要將脈衝信號轉換成超聲波，然後再加上一些光柵的小元件才行。
因此眼下擺在徐雲麵前的，實際上是另一個問題：
該不該出手呢？
隨後他飛快的掃了眼現場，又想到了現如今已經被小麥拎起來跑的世界線，不由幽幽歎了口氣：
好吧，這似乎也算不上啥問題了......
畢竟轉換器這東西相較於真空管的發明，壓根就算不上啥技術壁壘——這裡指的是最最最簡單原始的轉換器。
哪怕徐雲自己不出手。
以小麥和基爾霍夫的能力，也要不了多久就能攻克這道壁壘。
長的話兩三年，短的話恐怕幾個月就夠了。
徐雲上輩子認識一個叫做焰火璀璨的老司機，當初他曾經在悔過椅上說過一句話：
“良家入行最難的永遠是第一步，一旦下了海，從油推變成大葷隻是時間問題而已。”
想到這裡。
徐雲也便不再猶豫，轉身對小麥說道：
“麥克斯韋同學，實不相瞞。”
“當初肥魚先祖在無聊之時，曾經提出過一種設想，就是能否通過技術手段，將曾經發生過的真實場景記錄下來呢？”
“後來他對此做了一些研究，奈何條件有限，最終還是無奈放棄了這個想法。”
“不過這個空想雖然失敗了，但肥魚先祖多多少少也留下了一些成果，不算空手而歸。”
“其中便有一種比較簡單的、能夠將電信號轉換成聲信號的道具。”
小麥聞言一震，連忙追問道：
“羅峰先生，你說的那個道具複雜嗎？或者說需要準備什麼材料？”
徐雲沉思片刻，餘光忽然掃到了身邊的某樣東西，頓時眼前一亮。
隻見他將身邊的那個花瓶從瓶頸處拎起，另一隻手的手指在瓶身處敲了幾下，瓶身響起了‘叮叮’的脆音：
“就是它。”
小麥身邊的巴貝奇眨了眨眼，先一步問道：
“陶瓷？”
徐雲點了點頭，笑著說道：
“沒錯，這個元件的名字，就叫做壓電陶瓷。”
眾所周知。
電信號嚴格來說隻記錄了聲壓信息，但響度、頻率之類的其他信息都可以通過聲壓來變換出來。
比如響度實際上跟聲壓強度有關。
頻率信息則通過聲壓進行傅裡葉變換得到。
音色則是諧波結構的表現。
也就是波形中，就包括了音量、音色等所有的信息。
因此想要將聲波和電信號互相進行轉換，常見的隻有兩種方式：
一是改變電阻。
二就是增加換能器，把機械能轉化成電能。
其實換能器是一個很寬泛的名詞，在聲學中主要是指電聲換能器。
從意義上來說。
換能器就是接收電(或聲)信號，將其轉換成聲(或電)信號的器件，使輸入信號的某些特征在輸出信號中反映出來。
一般情況下。
聲學換能器同樣可以分成兩類：
磁致伸縮式，以及壓電陶瓷式。
徐雲這次準備拿出手的便是後者。
壓電陶瓷。
是指一種能夠將機械能和電能互相轉換的功能陶瓷材料，運用到的是壓電效應。
所謂壓電效應是指某些介質在受到機械壓力時，哪怕這種壓力像聲波振動那樣微小，都會產生壓縮或伸長等形狀變化。
從而引起介質表麵帶電，這也叫正壓電效應。
反之施加激勵電場，介質將產生機械變形，便是逆壓電效應。
這種效應首次發現於1880年，發現人是居裡兄弟，也就是居裡夫人的丈夫。
基於這個原理。
在經過一定手段處理後，壓電陶瓷便可以完美的做到聲波和電信號的轉換，屬於一種非常常見的小元件。
後世的手機耳機、蜂鳴器、超聲波探測儀甚至打火機中，都可以見到壓電陶瓷的身影。
國內的風華高科，國瓷材料，潮州三環這幾家公司，也都算是相關技術儲備比較高的翹楚。
而從設計原理上來看。
壓電陶瓷需要的理論依據其實和麥克風差不多，一個是傅裡葉變換，另一個就是電磁感應定理。
這也是徐雲為啥會選擇把它拿出來的原因——如今這個時間線的工業水平已經無限接近於1900年，以上兩個理論都已經被提出來有一段時間了。
哪怕自己不出手，壓電陶瓷被發明出來也真的隻是時間問題罷了。
某種意義上可以這樣說：
在小麥發現了x射線後，這就是必然會出現的一種結果。
想到這裡。
徐雲不由深吸一口氣，拿起紙和筆，在圖上畫起了示意圖。
壓電陶瓷的元件圖非常簡單，裡外裡就一個硬幣大小的瓷片，加上一側貼合的電極和振膜——買個帶蜂鳴器的賀年片就能直接看到實物。
因此短短不過兩東的時間，徐雲便放下了筆，對眾人道：
“好了。”
小麥連忙拿起徐雲的示意圖和巴貝奇看了幾眼，又遞給了法拉第與高斯。
法拉第取過紙抖了抖，一邊看一邊分析了起來：
“增加交流信號驅動，壓電瓷片伸縮致使整體發生彎曲振動...就能把電信號轉化成聲波......”
“另一端的振膜在磁場中做切割磁感線運動，從而產生電流，把信號複原成電，轉換的耗時便能產生時間差，妙啊......”
不過看著看著，法拉第便忽然意識到了什麼。
隻見他眉頭一皺，轉頭對徐雲說道：
“稍等一下，羅峰同學，我有一個問題。”
徐雲眨了眨眼，道：
“法拉第教授，有問題儘管直說，我答不上來的就去燒香問肥魚先祖......”
法拉第點點頭，將目光投放到了花瓶身上，指著它道：
“羅峰同學，你看，陶瓷是一種絕緣體，內部無法通電，甚至現如今的一些大型供電設施都是用陶瓷來作為隔斷材料。”
“這種情況下，怎麼才能讓電流通過陶瓷，進而使它發生振動和形變呢？”
作為半導體的發現者，法拉第對於物體導電性的敏感度已經達到了近乎本能的高度。
因此在解析徐雲思路的同時，他很快也意識到了一個問題：
陶瓷是不導電的。
既然不導電，那麼又怎麼能做到瓷片伸縮的效果呢？
是肥魚的失誤？
還是說......
其中另有乾坤？
看著一臉探究的法拉第，徐雲沉思片刻，忽然道：
“法拉第教授，我記得您之前在聊底片的時候曾經說過，您願意用高斯教授的手稿來換快速曝光的技術。”
“您如今問的問題雖然和底片無關，但同樣是涉及到了一些目前未知的領域，所以您看......”
法拉第微微一愣，回過神後豪氣無比的大手一揮：
“這個簡單，三卷手稿換你的技術！”
徐雲心跳猛然一漏，不過臉上還是故作不願：
“法拉第教授，怎麼才三卷啊？”
“三卷還是人家的呢，你就知足吧。”
“......七卷如何？”
“不可能的，四卷！”
“六卷唄？”
“一口價，五卷！”
“成交！”
“成交！”
看著討價還價後交易成功的一老一少，一旁的高斯有些懵逼的揉了揉眼睛。
這個數學史上穩居前三的大佬眼中，少見的浮現出了濃濃的疑惑：
等等，這倆貨討論的好像是我的手稿吧......
可為啥我這個當事人卻成了局外人呢？
而另一邊。
得到了法拉第的允諾後，徐雲也就不藏著掖著了，乾脆利落的說道：
“法拉第教授，根據肥魚先祖的研究，陶瓷在正常情況下，確實做不到通電時產生拉伸或者收縮。”
“但如果通過某些技術手段進行處理之後，它便可以用於這種特性。”
“肥魚先祖將這個過程稱為.......”
“極化！”
眼下法拉第等人已經測量出了電子的荷質比，電荷這個概念更是已經出現了上百年。
因此徐雲便直接拿起圖紙，解釋起了原理：
“法拉第教授，您應該知道，從理論上來說，陶瓷內部的電荷分布應該是雜亂而無規律的，對吧？”
法拉第點點頭：
“沒錯。”
徐雲便繼續道：
“而要讓陶瓷發生拉伸或者收縮，那麼我們便要保證它內部存在一種規律。”
“也就是平衡狀態下電極有平衡電極電勢，而不平衡狀態下電極也有一個電極電勢。”
“能保證二者長期存在一個恒等值的效應，便是極化，這個做法需要很高的電壓以及其他一些手段......”
法拉第這次花了點時間思考，方才繼續點起了頭：
“原來如此...我大概懂了。”
“這就好比電荷已經到達了電極處，但得電荷的物質還沒來得及去拿，於是電荷便積累了下來，電極也因此偏移了平衡電勢。”
“發生電極反應時，電極電勢偏離平衡電極電勢的現象就是極化，羅峰同學，我說的對嗎？”
徐雲微微一怔。
下一秒。
一股酥麻感從尾椎升起，直竄頭皮。
艸！
1850年真的到處都是掛壁啊......
自己不過隻是從表象解釋了幾句，法拉第就一眼看到了本質，這你敢信？
極化。
這個概念哪怕在後世，都是個解釋起來很複雜的概念。
涉及到了過電位、交換電流密度、雙曲正弦函數型等一大堆範疇。推薦查全性院士的《電極過程動力學》和北航李狄的《電化學原理》）
再深入下去，還會涉及到瞬時電場矢量、時變場以及jones矢量.....也就是完全極化波等等。
至於壓電陶瓷的極化，則是與陶瓷內部的各晶粒有關。
這些晶粒具有鐵電性，但是其自發極化電疇的取向是完全隨機的，宏觀上並不具有極化強度。
不過在高壓直流電場作用下，電疇會沿電場方向定向排列。
而且在電場去除後，這種定向狀態大部分能夠被保留下來，從而令陶瓷呈現壓電效應。
徐雲目前隻能解釋到‘電荷’這個範疇，甚至連‘電子’這個層級都不能太過深入。
但縱使如此。
法拉第也一眼看到了這個區間內最極限的真相。
實在是太可怕了......
不過想想他的貢獻，這倒似乎也挺正常的——這位可是憑借一己之力，推開了第二次工業革命大門的神人來著。