“室温超导”横空出世,颠覆物理学?

  自昨晚传的比较广的题材——室温超导!

  当地时间 3 月 7 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。

  但该事件还是让业界诱疑,该研究团队有黑历史——去年 10 月,该团队登上 Nature 封面的 " 首个室温超导体 " 论文,被 Nature 强制撤稿。

  原因是 Nature 认为 Dias 他们的数据处理方式有问题。并且其实验结果也一直未能被成功复现。

  那么这次是不是又炒作,还是个未知数!

  遭撤稿半年后,再次登上《自然》

  " 超导 " 指导体在某一温度下,电阻为零的状态。在实验中,若导体电阻的测量值低于 10-25 Ω,可以认为电阻为零。需要指出的是,大多数物质只有达到某个较低的温度才会出现这一状态。

  自从 1911 年首次发现超导现象以来,实现室温超导就一直是科学界的圣杯。昨天凌晨,《自然》杂志的一篇最新论文向着室温超导的目标迈出了一大步。

  美国罗切斯特大学的物理学家 Ranga Dias 及其团队日前在美国物理学会会议上宣布,他们已经创造出一种可在实际条件(practical conditions)下工作的超导体。

  研究表明在约294 K(21 ℃)的温度下,这种材料似乎失去了任何对电流的阻力。但仍然需要10 ? 千巴的压力,大约是我们大气压力的 10000 倍(小编注: 人类已经可以在 5-6 万个大气压下合成钻石)。但这远远低于在室温附近工作的超导体通常需要的数百万个大气压。

  然而,早在 2020 年 10 月 14 日,《Nature》就亮点报道了 Ranga Dias 教授的研究成果,首次实现了 " 室温超导 ",这篇论文引发了全球轰动。然而,在 2022 年 9 月 26 日,《Nature》不顾该论文的全部九位作者极力反对,决定撤稿。当天的新闻栏目报道称该研究存在严重问题,这也成为 2022 年最轰动的学术争议事件之一。

  室温超导的意义是什么?

  回到实际来说,凡是用到电的地方,超导体都有很大意义,而当超导体实现常温超导,他的应用注意渗入到生活的方方面面。

  超导电器。超导体没有电阻,会极大推动现有电子技术的使用。我们日常的应用电子技术,都是基于有电阻的电路,由于电阻产生的电的消耗是极为巨大的,人们为了电阻产生的散热问题,投入了无数资源。电脑会变成超导计算机,想象你的电脑没有电阻,不再需要散热,电脑可以更轻薄。使用超导晶体管的集成电路,电脑的速度直接可以有几十几百倍的提升;用电的效率更高。

  量子计算机。现在已经被研制出来的两台量子计算机,一台是基于电磁激光技术,一台是基于超导微波技术。

  超导发电。目前,超导发电机有两种含义。一种含义是将普通发电机的铜绕组换成超导体绕组,以提高电流密度和磁场强度,具有发电容量大、体积小、重量轻、电抗小、效率高的优势。另一种含义是指超导磁流体发电机,磁流体发电机具有效率高、发电容量大等优点。

  超导输电:由超导材料制作的超导电线和超导变压器,可以把电力几乎无损耗地输送给用户。

  磁悬浮交通。超导磁悬浮列车:利用超导材料的抗磁性,将超导材料放在一块永久磁体的上方,由于磁体的磁力线不能穿过超导体,磁体和超导体之间会产生排斥力,使超导体悬浮在磁体上方。利用这种磁悬浮效应可以制作高速超导磁悬浮列车。

  磁悬浮机械。把磁悬浮特性应用到在机械研发上,可使重要元件没有摩擦力,机械的制动效率和速度会大大增加,能够做到现有机械做不到的很多功能。

  核聚变反应堆 " 磁封闭体 ":核聚变反应时,内部温度高达 1 亿~2 亿摄氏度,没有任何常规材料可以包容这些物质。

  大 A 向来喜欢追这些新概念,最后看下目前全球低温超导产业发展格局:

  附相关概念公司:

  西部材料:公司位于国家级西安经济技术开发区,注册资本为 22580 万元,为超导材料制备国家工程实验室、陕西省航空材料工程实验室和陕西省超导材料工程技术研究中心。

  汉缆:2009 年,汉缆通过向北京英纳增资 3122.45 万元 ( 其中,一犯罪片期以现金出资 2500 万元,剩余 622.45 万元以公司非专利技术 " 高强度铝合金导线 " 认购,已于 2011 年 11 月全部足额认缴 ) ,从而控制了其 51% 的股权。北京英纳虽掌握多项高温超导材料的发明专利," 未来概念 " 十足。

  宝胜:公司的 TF、PF 低温超导电缆短样已经通过检测和论证,完成 TF780 米 dummy 电缆生产,并通过论证和交付;PF910 米 dummy 电缆正在生产 :MB 低温超导电缆完成工艺研究和试制,超导短样生产合同已经签订。

  西部超导:公司主要从事高端镇合金材料、超导产品及高性能高温合金的研发、生产和销售。

  东方铜业:射频超导加速器核心部件是射频超导加速器腔,通常由高品质纯铌材料制成。