2023年7月下旬,全球物理学界处于震撼之中,一个来自韩国的科学家团队撰写并发表了一篇关于室温超导的论文,并以视频的形式展示了在室温状态下让试验品漂浮起来的过程。
以目前的常规技术手段,技术团队只能在超低温、超高压的情况下实现超导,由于成本高昂,环境要求高,无法大规模商用。
据相关领域的技术人员强调,最近几年的超导实验室主要将将精力放在高温高压超导方向。
【资料图】
室温超导体又称常温超导体(Room-temperature superconductor),是指可以在高于0°C的温度有超导现象的材料。相较于其他的超导体,室温超导体的条件是日常较容易达到的工作条件。下面的地图是这家研究所在大韩民国首尔市的位置,这家研究所名为“大韩民国量子能源研究所有限公司”,在延世大学的东面,和延世大学隔着一条马路。
在2020年,最高温的超导体是超高压的含碳硫化氢系统,压力267 GPa,其临界温度为+15°C。
前几天,韩国的这组科学家团队做的试验,实现的是临界温度超过400K(约127℃)的室温超导,且在比较低的大气压下进行。通过改良一种铅-磷灰石结构,用铜离子取代铅离子制成的材料,可以在127℃以下表现出超导性(降至60℃完全超导)。
准确点来说,超导是物质的一种特殊状态;它有两个最主要的指标,分别是临界温度和临界磁场。超导体电阻为零,可以无损耗地输电;它有完全抗磁性,液氮超导磁悬浮就是很直观的表现;它可以很方便地按照电磁感应定律产生强大的磁场。
已经有7家世界级别的实验室公开表示正在做该试验,中科院已经出了试验结果,官方的公开信息显示,磁化率趋势与原作者报道一致,但还没观察到悬浮(迈斯纳效应)。不过起码证明这东西可能是超导体,其他细节还需要继续验证。
这个东西的存在可以改变所有行业的现状,它可以在可控核聚变实验中将等离子体束缚在一个位置,可以提高可控核聚变实现的成功率,如果可控核聚变发电站实现,那就意味着中美等国有希望短时间进入星际文明。
能源的革新往往是工业革命的核心。
假设这一技术成熟,最先采用这项技术的可能是储能、发电站、商业航天、地面交通等。
最直接的变革表现在,磁悬浮列车的造价成本会变得非常便宜,不仅仅可以地面、地底通行,也可以将轨道建设在城市的上空,将列车悬挂在特殊材料上。
也可以建设特殊高速公路,让具备超导技术的汽车在地面悬浮滑行。
新能源汽车若加入超导技术,可以增加电池的续航能力,那么地球上绝大部分区域都可以运行超级续航里程的电车。
商业航天上面如果应用了成熟的室温超导技术,可以淘汰掉部分化学能源,采用电能相关的能源,在太空中吸收太阳能,也可以提供一个加速的物理环境,还有更多需要现实中验证。
室温超导若成熟,可以引入每一家工厂,改变所有行业的运作机制。
如果配合上其他技术创新的变革,那么这就是真正意义上的技术奇点了。
因此这件事情引起了物理学界的轰动。
由于韩国人的信誉不高,此前出现过多次技术骗局,因此此次试验成果还需要多次验证。
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