常温超导可能真的来了,2023 就是元年!
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据业内信息,近日美国物理学会(APS)发布公告显示:纽约罗切斯特大学的物理学家 Ranga·Dias 在美国拉斯维加斯举办名为“静态超导实验”的报告会议并宣布已经创造出一种可在实际条件下工作的超导体。
超导体是指在一定条件下呈现超导电性的材料,在特定温度以下,电阻为零的导体,零电阻和完全抗磁性是超导体的两个重要特性。超导体又称为超导材料,在实验中,若导体电阻的测量值低于10-25Ω,可以认为电阻为零。
超导体不仅具有零电阻的特性,另一个重要特征是完全抗磁性,目前超导体已经进行了一系列试验性应用,并且开展了一定的军事、商业应用,在通信领域可以作为光子晶体的缺陷材料。
上世纪初期,人类最初发现超导体,是荷兰科学家 Heike·Kamerlingh·Onnes 等人发现汞在极低的温度下电阻消失,呈超导状态。此后超导体的研究日趋深入,一方面多种具有实用潜力的超导材料被发现,另一方面对超导机理的研究也有一定进展。
但是目前发现的大多数超导材料均是在实验室特殊的环境中,比如锅底的温度或者过高的压强等等,但是如果能够在室温状态下实现超导体,那将意味着电子产品的巨大变革,会大幅提升现阶段所有的用电设备,直接拉高几乎所有科研上限,随之而来的就是生活的极大便利话以及产品性能的迅速提升。
欧姆定律高速我们,一般的大多数材料(导体)的电阻固定,因此电流和电压成正比,但是超导的出现,直接突破了该定律,因为在电阻无限趋近于零的时候,控制电流或电压的任何一个参数就可以让另一个参数达到无限大。
由于电阻的存在,在长距离输电时会产生巨大的损耗,因此目前的解决方案就是选取电阻较低的材料来降低损耗,以及提高电压来降低损耗。但是超导材料就解决了电阻的问题,因此能够极大地降低长距离输电的损耗,如果常温下可实现超导,对于远距离输电来说无疑是重大利好消息。
但问题在于常温条件下几乎没有任何物质的电阻为零,因此要想超导现象/技术脱离实验室而用于实际过程中,则需要一步步在常温下实现超导。
据悉,本次美国的 Dias 团队就表示开发的新材料可以在更宽松的环境条件下表现出超导性,在最新的实验中,该团队研发出了一款由氢、氮和镥制成的材料,并发现可以在大约 21℃ 的温度以及 10Kbar 的压力下实现超导,因此赢得了整个科学界的青睐。
总之,如果该材料可以实现的话,这就表明人类在走向超导的细分领域又迈进了一大步,虽然 10Kbar 的压力不容忽视,大约 21℃ 的温度也是之前所没有发现的。虽然本次的发现并不能直接用于实际工业,但是在面向常温、超导的路上取得的突破是无法忽视的,科学也需要一步步前进而不是一蹴而就,不是吗?
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