室溫超導(dǎo)技術(shù)為何顛覆物理學(xué)
室溫超導(dǎo)新材料發(fā)現(xiàn)者回應(yīng)質(zhì)疑
據(jù)每日經(jīng)濟(jì)新聞報(bào)道室溫超導(dǎo)新材料發(fā)現(xiàn)者回應(yīng)質(zhì)疑稱(chēng)盡管還需要幾年的艱苦工作才可能把室溫超導(dǎo)新材料的發(fā)現(xiàn)應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)中,但是對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)很有把握,而且是已經(jīng)多次驗(yàn)證,羅徹斯特大學(xué)實(shí)驗(yàn)室和其他實(shí)驗(yàn)室都重復(fù)了好幾次,并有第三方觀察和獨(dú)立的工作驗(yàn)證。
這種可以在室溫(room temperature)條件下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)的全新材料是一種由氫、氮和镥組成的新材料,這種材料在約69華氏度(約15.5攝氏度)和10千巴(每平方英寸14.5萬(wàn)磅)的壓力下表現(xiàn)出了超導(dǎo)性能。
但是從應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)看會(huì)極為有限,雖然是室溫下的超導(dǎo),但是因?yàn)樾枰先f(wàn)個(gè)大氣壓,這個(gè)氣壓實(shí)現(xiàn)起來(lái)并不容易。
該室溫超導(dǎo)新材料研究的主要作者及論文主講人是羅徹斯特大學(xué)機(jī)械工程系和物理與天文系助理教授蘭加·迪亞斯。
室溫超導(dǎo)技術(shù)為何顛覆物理學(xué)
超導(dǎo)體得天獨(dú)厚的特性,使它可能在各種領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。超導(dǎo)體一種超低電阻的導(dǎo)體,電阻=0 。
-269℃→21℃!這就溫度的變革,范圍如此之大不可想象,美科學(xué)家的這個(gè)研究如果是可以實(shí)現(xiàn)的,那就真的是突破性的“室溫超導(dǎo)”技術(shù)了,真的是在顛覆物理學(xué);室溫超導(dǎo)技術(shù)為何顛覆物理學(xué)?
超導(dǎo)材料是指具有在一定的低溫條件下呈現(xiàn)出電阻等于零以及排斥磁力線(xiàn)的性質(zhì)的材料。已發(fā)現(xiàn)有28種元素和幾千種合金和化合物可以成為超導(dǎo)體。超導(dǎo)材料處于超導(dǎo)態(tài)時(shí)電阻為零,能夠無(wú)損耗地傳輸電能。但是目前而言幾乎都是要在低溫環(huán)境下,如果美科學(xué)家的這個(gè)研究的成功在常溫下的驗(yàn)證,那么對(duì)于超導(dǎo)材料來(lái)說(shuō)會(huì)具備非常大的變革。
比如在長(zhǎng)距離的電力傳輸中,電阻會(huì)把電能變成熱能耗散掉;磁懸浮列車(chē)需要大電流來(lái)產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng),但因?yàn)殡娮璧拇嬖冢S多電能被白白浪費(fèi);但是如果使用超導(dǎo)材料,那么這些問(wèn)題就都不是問(wèn)題了。
早在1911年,荷蘭物理學(xué)家heike kamerlingh onnes就已經(jīng)發(fā)現(xiàn),當(dāng)溫度降低至4.2k(約-268.95℃)時(shí),浸泡在液氨里的金屬汞的電阻會(huì)消失。
但是即使是科學(xué)家們最近一直在研究的超導(dǎo)陶瓷材料也要在-135°C的溫度下才具有超導(dǎo)特性。
理論上說(shuō)許多材料都可以成為超導(dǎo)體,只要它們被冷卻到非常低的溫度,就能夠在沒(méi)有電阻的情況下傳輸電力。但是這一點(diǎn)都不實(shí)際。21攝氏度條件下得新材料實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)才是有價(jià)值的。所以這就是室溫超導(dǎo)技術(shù)為何顛覆物理學(xué)。
(綜合整理自 每日經(jīng)濟(jì)新聞 《自然》雜志 上證報(bào))
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