朱簡烜的實驗室忙碌起來的第二天，陪同朱簡烜的內(nèi)監(jiān)要來了負責專利的工匠。

    專利申請的相關(guān)事宜也直接開始辦理了。

    發(fā)明專利的申請時間相對比較長，經(jīng)常起步就是一年以上。

    就算朱簡烜身份特殊，肯定能走最快的流程，估計也得好幾個月的時間。

    畢竟需要審查和公示，都是有硬性時間要求的。

    有了人員專門負責之后，朱簡烜和其他的工匠也不用專門盯著，各自忙活自己的事情就是了。

    接下來的三天，朱簡烜都是帶著工匠們們方案，確定后續(xù)的實際實驗方向。

    三天之后，幾個小組正式開始分頭行動，忙活各自的任務(wù)。

    朱簡烜不再時刻盯著他們工作，而是在自己的休息室里面繼續(xù)書寫知識。

    每天傍晚放衙的時候，問一次他們的工作進度。

    朱簡烜不會親自去當一個工匠，不會親自去當一個科學家或者工程師。

    在絕大部分時候，自己只會提供方向和設(shè)想，這已經(jīng)足夠了。

    除非自己的時間真的非常的寬裕，可能會在無聊的時候，才會親自主持一些實驗工作。

    作為君主應(yīng)該考慮的事情，是如何為科學研究提供更好的環(huán)境，如何將研究成果轉(zhuǎn)化成收入和戰(zhàn)斗力。

    如何有效的應(yīng)用自己財富和戰(zhàn)斗力，為自己的國家提供科研條件和安全系數(shù)。

    而不是花費大量的時間，把某些特定研究做到極致。

    十天之后，三個驗證性質(zhì)的過濾面具，以及一組十二個過濾模塊做好了。

    成品的樣子有點像一戰(zhàn)時代給軍犬用的防毒面具。

    實驗四組的成員也有了正式的工作，開始用這些過濾面具做動物實驗。

    給三只羊帶上面具，和三只不帶面具的一起關(guān)進密封的房間，在房間里面加熱硫酸。

    硫酸自然蒸發(fā)出的霧氣主要是水蒸氣和少量三氧化硫。

    但是隨著溫度升高，時間延長，硫酸的濃度越來越高，硫酸分子也會蒸發(fā)，直接飄散到空氣中。

    硫酸蒸汽被人吸入后可能會損傷呼吸道。

    這時候化學理論還不完善，但是研究酸液的化學工匠已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，加熱酸液產(chǎn)生的霧氣能讓他們吐血。

    經(jīng)過幾天的實驗后，沒有帶防護面罩的山羊身上出現(xiàn)了大家意料之中的情況。

    但是帶著面罩的山羊則基本沒有反應(yīng)。

    工匠們確定這些面具確實能保護動物，就馬上進入到了人體實驗和應(yīng)用階段。

    不過不是用人去做相同的硫酸蒸發(fā)實驗。

    而是做了一批給人用的防護面罩，讓實驗人員帶著面具去研究天然橡膠的硫化反應(yīng)。

    加熱硫磺和橡膠的危害，比加熱硫酸的影響小多了。

    而且這些工匠本身，自己本來就在沒有專門防護的情況下，自行研究過酸液等各種化學材料。

    朱簡烜現(xiàn)在先給他們做了確實有用的防護面具，然后再讓他們?nèi)ジ懔蚧呛拖鹉z。

    他們以前可是沒有什么人會考慮這個的。

    在他們看來，這位新老板是認真考慮了他們的安全問題，這簡直是待下屬如親人了。

    況且這還是個老板還是個身份尊貴的皇子。

    五歲就會有這樣的做法，可見不但真的是聰慧絕頂，而且也是真的天性善良。

    工匠們干活的積極性也更高了。

    天然橡膠能防水，有彈性，本身絕緣，可以在融化之后制作成各種形狀。

    這些特性具有極高的實用價值。

    但是天然橡膠有個很大的缺陷，那就是遇熱或在陽光下曝曬后，就會迅速變軟并且發(fā)粘。

    這導致天然橡膠的用途非常有限，主要用來制作雨具和彈球玩具。

    直到后來有人發(fā)現(xiàn)，只要適當?shù)募尤肓蚧遣⒓訜?，就能夠去除天然橡膠遇熱變軟和發(fā)粘的缺陷。

    也就是硫化橡膠。

    于是橡膠的應(yīng)用范疇迅速擴張了起來。

    包括絕緣防水的橡膠手套和衣服以及鞋子、電纜的絕緣外皮、充氣式的輪胎和耐磨的外胎、管道和設(shè)備用密封橡膠圈、橡膠和乳膠避孕套等生活和工業(yè)用的橡膠制品就很快涌現(xiàn)出來了。

    以至于形成了一個市場潛力巨大的新產(chǎn)業(yè)。

    四組開始折騰橡膠之后，朱簡烜也給二組和三組安排了新的任務(wù)。

    二組負責摸索提高鋼鐵冶煉效率的方法。

    朱簡烜給的方向是鋼鐵聯(lián)合冶煉，關(guān)鍵是使用蒸汽機預(yù)加熱鼓風和吹氣。

    大明本來就有高爐煉鐵技術(shù)，崇禎朝以前就有人用焦炭煉鐵。

    現(xiàn)在的煉鐵技術(shù)的主要問題是效率低，成本高。

    煉一噸生鐵需要消耗將近十噸煤，熱量利用率可能不到百分之五。

    在原有的歷史上，提高高爐效率的方法是鼓風，關(guān)鍵是要將常規(guī)的冷風改為熱風。

    往爐內(nèi)吹冷風的情況下，相當于一邊加熱一邊降溫，不但非常浪費熱量，還會降低總體的爐溫上限。

    只需要使用爐火烘烤鼓風的管道，加熱被吹入高爐的空氣的溫度，就能迅速降低煤炭消耗。

    按照歷史經(jīng)驗，只要將吹入的空氣加熱到一百二十度以上，就可以將冶煉每噸生鐵的耗煤量降低一半。

    再設(shè)計專門的密封加熱爐膛，再添加時刻保持紅熱的鋼鐵格柵，將空氣溫度進一步升高，還能將耗煤量再降低一半。

    到了十九世紀末期的時候，冶煉一噸生鐵已經(jīng)只需要一噸半煤炭了。

    有了初步煉化的生鐵后，還要進一步將生鐵轉(zhuǎn)化成鋼材，才能更加廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。

    鋼和鐵本質(zhì)上是相同的材料，兩者在性能上的巨大差距，主要是由含碳量多少導致的。

    含碳量最高的生鐵脆而硬，含碳量極低的熟鐵軟而韌。

    鋼則介于生鐵和熟鐵之間，同時擁有生鐵的部分硬度，又有熟鐵的部分韌性。

    所以鋼材適合制作各種武器和工器具。

    了解了這樣的基本物質(zhì)特性差異和原因后，就能想到一個非常簡單粗暴的煉鋼法了：

    繼續(xù)向融化的生鐵水中吹氣。

    空氣中的氧氣與鐵水中的碳反應(yīng)，在鐵水本身的高溫作用下燃燒，變成一氧化碳和二氧化碳飛出去。

    就能得到一爐鋼水或者熟鐵水了。

    所以鋼鐵聯(lián)合冶煉的過程中，煉鋼的環(huán)節(jié)不需要用燃料加熱，只需要一個用于反應(yīng)的容器。

    這個容器叫空氣轉(zhuǎn)爐。

    將高爐融化的鐵水直接倒進轉(zhuǎn)爐，向爐子中吹氣反應(yīng)后倒入模具，冷卻凝固后就變成鋼錠了。

    這個原理其實與炒鋼法是一樣的，可以看作是炒鋼法的工業(yè)化方案。

    其中最困難的點在于控制吹氣反應(yīng)時間。

    因為反應(yīng)時間過長，鐵水中的含碳量過低，得到的就不是鋼了，而是柔軟的熟鐵。

    三組的新任務(wù)，首先是參考現(xiàn)有的軍用大型水力鏜床，制造以蒸汽機驅(qū)動的同類大型軍用鏜床。

    設(shè)計用于生產(chǎn)槍管的小型機床，以及相對通用化的工業(yè)機床。