朱簡烜的實驗室忙碌起來的第二天，陪同朱簡烜的內監要來了負責專利的工匠。 　　專利申請的相關事宜也直接開始辦理了。 　　發明專利的申請時間相對比較長，經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後，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，確定後續的實際實驗方向。 　　三天之後，幾個小組正式開始分頭行動，忙活各自的任務。 　　朱簡烜不再時刻盯著他們工作，而是在自己的休息室裡麵繼續書寫知識。 　　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，自己隻會提供方向和設想，這已經足夠了。 　　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。 　　作為君主應該考慮的事情，是如何為科學研究提供更好的環境，如何將研究成果轉化成收入和戰鬥力。 　　如何有效的應用自己財富和戰鬥力，為自己的國家提供科研條件和安全係數。 　　而不是花費大量的時間，把某些特定研究做到極致。 　　十天之後，三個驗證性質的過濾麵具，以及一組十二個過濾模塊做好了。 　　成品的樣子有點像一戰時代給軍犬用的防毒麵具。 　　實驗四組的成員也有了正式的工作，開始用這些過濾麵具做動物實驗。 　　給三隻羊帶上麵具，和三隻不帶麵具的一起關進密封的房間，在房間裡麵加熱硫酸。 　　硫酸自然蒸發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，直接飄散到空氣中。 　　硫酸蒸汽被人吸入後可能會損傷呼吸道。 　　這時候化學理論還不完善，但是研究酸液的化學工匠已經發現，加熱酸液產生的霧氣能讓他們吐血。 　　經過幾天的實驗後，沒有帶防護麵罩的山羊身上出現了大家意料之中的情況。 　　但是帶著麵罩的山羊則基本沒有反應。 　　工匠們確定這些麵具確實能保護動物，就馬上進入到了人體實驗和應用階段。 　　不過不是用人去做相同的硫酸蒸發實驗。 　　而是做了一批給人用的防護麵罩，讓實驗人員帶著麵具去研究天然橡膠的硫化反應。 　　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。 　　朱簡烜現在先給他們做了確實有用的防護麵具，然後再讓他們去搞硫磺和橡膠。 　　他們以前可是沒有什麼人會考慮這個的。 　　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。 　　四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。 　　工匠們乾活的積極性也更高了。 　　天然橡膠能防水，有彈性，本身絕緣，可以在融化之後製作成各種形狀。 　　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後，就會迅速變軟並且發粘。 　　這導致天然橡膠的用途非常有限，主要用來製作雨具和彈球玩具。 　　直到後來有人發現，隻要適當的加入硫磺並加熱，就能夠去除天然橡膠遇熱變軟和發粘的缺陷。 　　也就是硫化橡膠。 　　於是橡膠的應用範疇迅速擴張了起來。 　　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、管道和設備用密封橡膠圈、橡膠和乳膠避孕套等生活和工業用的橡膠製品就很快湧現出來了。 　　以至於形成了一個市場潛力巨大的新產業。 　　四組開始折騰橡膠之後，朱簡烜也給二組和三組安排了新的任務。 　　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合冶煉，關鍵是使用蒸汽機預加熱鼓風和吹氣。 　　大明本來就有高爐煉鐵技術，崇禎朝以前就有人用焦炭煉鐵。 　　現在的煉鐵技術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，關鍵是要將常規的冷風改為熱風。 　　往爐內吹冷風的情況下，相當於一邊加熱一邊降溫，不但非常浪費熱量，還會降低總體的爐溫上限。 　　隻需要使用爐火烘烤吹氣管道，加熱被吹入高爐的空氣溫度，就能迅速降低煤炭消耗。 　　按照歷史經驗，隻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。 　　再設計專門的加熱室，專門的加熱過濾格柵，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，找書苑 www.zhaoshuyuan.com 冶煉一噸生鐵已經隻需要一噸半煤炭了。 　　有了初步煉化的生鐵後，還要進一步轉化成鋼材，才能更加廣泛應用於工業生產。 　　鋼鐵本質上是相同的材料，性能上的最重要的差距，取決於含碳量的多少。 　　含碳量最高的生鐵脆而硬，含碳量極低的熟鐵軟而韌。 　　鋼則介於生鐵和熟鐵之間，同時擁有生鐵的部分硬度，又有熟鐵的部分韌性。 　　適合製作各種武器和各種工器具。 　　了解了這樣的基本物質特性差異和原因後，就能想到一個非常簡單粗暴的煉鋼法了： 　　繼續向融化的鐵水中吹氣。 　　空氣中的氧氣與鐵水中的碳反應，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。 　　所以鋼鐵聯合冶煉的過程中，煉鋼的環節不需要用燃料加熱，隻需要一個用於反應的容器。 　　這個容器叫空氣轉爐。 　　將高爐融化的鐵水直接倒進轉爐，向爐子中吹氣反應後倒入模具，冷卻凝固後就變成鋼錠了。 　　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化方案。 　　其中的主要難點在於控製吹氣反應時間。 　　因為反應時間過長，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，首先參考現有的軍用大型水力鏜床，製造以蒸汽機驅動的同類大型軍用鏜床。 　　設計用於生產槍管的小型機床，以及相對通用化的工業機床。