近日,知名室温超导研究团队罗切斯特大学Ranga Dias团队,在美国内华达州拉斯维加斯举办的美国物理学会年会上宣布,发现新的近常压环境下的室温超导。该研究成果在3月8日发表在英国《自然》杂志上。这是继核聚变、火爆之后,“室温超导”领域技术新突破再次成为大众焦点。
一、
“室温超导”是什么?
室温超导,即在室温条件下实现的超导现象。超导现象最初是在接近绝对零度的极低温度下观察到的,大多数超导体也仅在接近绝对零度的温度下工作。人类如在通常的物理条件下实现室温超导,有望通过产热最小化提升电导体和装置的效率,并让超导材料在生产生活中得到大规模应用,全面而又深刻地改变我们的社会。
二、
“室温超导”意味着什么?
如果“室温超导”能够实现,那就意味着输电过程不会有电力损耗。
我们现阶段使用的特高压输电技术,其实就是提高输电线的电压,来尽可能降低能量损耗,可如果使用了超导电线,将完全不存在这个问题,将彻底改写整个行业,我们可以直接以市电电压传输电力,完全不需要变电站,我们或许可以直接使用直流电。
三、
“室温超导”应用前景光明
室温超导技术如果能够实现,将会对许多行业产生重大影响。其中最明显的是电力行业因为它可以使输电线路更加高效和节能。此外,它还可能对能源、交通、医疗等领域产生影响。在能源方面,室温超导技术可以提高电力输送效率,减少能源损耗,在交通方面,它可以用于磁悬浮列车等高速交通工具的制造,在医疗方面,它可以用于核磁共振成像(MRI)等医疗设备的制造。总室温超导技术有着广泛的应用前景和市场潜力。
室温超导技术还可以在传输能量、存储能量和分布式系统中可以发挥巨大作用。它有可能彻底改变电力、能源(包括核能)、交通、航太、医疗保健和现代农业等行业,并将数字商业带入新的领域。室温超导低电耗性还可以使分布式低成本的高吞吐量计算/存储单元成为可能,从而实现AI加速的目标。此外,室温超导的无散射性也将开始影响物理实验和测试所需的新材料和新装置。
然而,目前这项技术仍处于研究阶段,需要进一步的发展和改进才能真正实现商业化应用。
四、
“室温超导”落地几何
上海市高温超导重点实验室主任、上海大学教授蔡传兵认为,迪亚斯这次的研究成果有两个亮点,展示出的研究成果有一定可靠性,但室温超导所需的1GPa压力仍属于高压范畴,距离实际应用仍非常遥远。
中国科学院物理研究所研究员罗会仟表示,无论是从实验结果的确认上,还是在实际应用上,常温超导离现实都存在一定距离。
中国科学院物理研究所研究员孙力玲表示,新报道的超导体在很低的压力下就可以获得,这个压力在商业化的实验设备上都可以轻易实现,在实验技术上并没有壁垒。
上海交大教授洪智勇认为,迪亚斯教授最新的实验结果,即便数据验证为真实的,也不可能做成实用化导线。“虽然最新的实验把超高压强从200多万个大气压降到了1万个大气压,但在地表大范围、长距离地实现高温超导(-196℃以上),比实现1万倍大气压更容易、更便宜。”
美国加利福尼亚大学圣迭戈分校物理教授布赖恩·梅普尔( Maple)认为:这项研究启发了人们思考常规超导体和高温超导体的关系、超导电子配对的机制、未来寻找新材料的方向、应用超导技术的新领域等,描绘了人类更加美好的未来。
中航证券研报指出:低温超导材料及应用占超导市场总量的90%以上,高温超导材料仍处于商业化初期。以铌基超导材料(NbTi和Nb3Sn)为主的低温超导材料具有优良的机械加工性能和超导电性,是目前最主要的实用化超导材料。高温超导乃至室温超导研究进展一旦取得突破,其应用难度和成本将极大降低,对人类文明的影响深远程度或将不亚于半导体材料。
集团董事长寄语
最美好的事,
是和一群志同道合的人,
一起奔跑在理想的路上!
回头有一路的故事,
低头有坚定的脚步,
抬头有清晰的远方。
只有干出来的精彩,
没有等出来的辉煌。
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