若室溫超導實現(xiàn)世界會發(fā)生什么改變
最近,關于室溫超導的討論非常火,可能很多小伙伴還不知道室溫超導是什么意思,那么接下來大家就和騰閱網(wǎng)小編一起了解一下若室溫超導實現(xiàn)世界會發(fā)生啥改變。
(資料圖)
若室溫超導實現(xiàn)世界會發(fā)生啥改變
上月底,韓國科研團隊宣稱發(fā)現(xiàn)了一種名為 LK-99(一種黃鉛礦和磷化亞銅的化合物) 的常溫常壓超導體,此消息一出,吸引了全球范圍內(nèi)吃瓜群眾的關注。
畢竟,室溫超導被認為可以引領下一輪工業(yè)革命,能夠徹底顛覆人們的日常生活。
昨天,美國勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)在 arXiv 上提交了一篇論文,稱其實驗結果支持 LK-99 作為室溫環(huán)境壓力超導體。
同樣在昨天,中科大團隊也在網(wǎng)絡上更新了 LK-99 材料的燒制結果,其中很小的一塊展現(xiàn)出了抗磁性;華中科技大學的博士們則宣稱“首次驗證合成了可以磁懸浮的 LK-99 晶體”,雖然不是真正的懸浮,但它的角度比韓國科研團隊視頻中樣品的磁懸浮角度更大。
另外,東南大學的孫悅教授也在 B 站上公布了室溫超導實驗的全過程,但稱并未觀察到任何可能表明超導的信號,且生產(chǎn)的樣品和磁鐵未產(chǎn)生懸浮現(xiàn)象。
同樣,北航團隊也宣稱未發(fā)現(xiàn) LK-99 的超導性,特別是他們將韓國團隊的 X 射線衍射圖譜與自己的結果進行了對比,確認其制備出了相同的東西。
一時間,LK-99 驗證掀起了“復現(xiàn)潮”。
國內(nèi)外的學者們對此議論紛紛,各大社交媒體的評論區(qū)更是熱鬧非凡。然而,在吃瓜的同時,你是否真正了解什么是超導?什么是室溫超導?它將如何改變世界?
超導:物理世界的圣杯
要想了解室溫超導的意義,需要先明白什么是超導?
據(jù)維基百科解釋,超導(Superconductivity)是指材料在低于某一溫度時,電阻變?yōu)榱愕默F(xiàn)象,而這一溫度稱為超導轉變溫度(Tc)。
當電子流經(jīng)典型的導電材料時,它們會遇到原子形式的障礙,從而產(chǎn)生阻力,導致散熱和能量損失。然而,超導現(xiàn)象卻令人著迷。在接近絕對零度的極低溫度下,電子可以配對并毫不費力地在材料中移動,無視阻力,毫無損耗地導電。這種無阻力的特性可實現(xiàn)近乎完美的能量傳輸。
超導的特征是零電阻和完全抗磁性,后者也被稱為邁斯納效應。然而,目前成功復現(xiàn) LK-99 的案例也只是檢驗了完全抗磁性,零電阻方面,還有待驗證。
傳統(tǒng)上,超導體需要在超低溫條件下才能顯示其非凡的特性,因此其實際應用僅限于特殊行業(yè)。20 世紀 80 年代末,“高溫”超導體的發(fā)現(xiàn)給人們帶來了新的希望,因為它們可以在使用相對廉價的液氮就能達到的溫度下工作。盡管如此,這些高溫超導體在實際應用中仍然脆而難加工,阻礙了其廣泛應用。
因此,越來越多的科研團隊開始研究室溫超導體的可能性,近年來也發(fā)布了不少相關研究,但最終以被偽證、被撤稿告終。
室溫超導體又稱常溫超導體(Room-temperature superconductor),是指可以在高于零攝氏度的溫度下產(chǎn)生超導現(xiàn)象的材料。相較于其他的超導體,室溫超導體的條件是日常較容易達到的工作條件。
一旦室溫超導得以實現(xiàn),將徹底改變電力和電子工業(yè),使電力傳輸不受任何阻力影響,從而帶來前所未有的效率和技術進步。
截至 2020 年,最高溫的超導體是超高壓的含碳硫化氫系統(tǒng),其壓力為 267 GPa ,其臨界溫度為 +15 攝氏度 。
如果室溫超導實現(xiàn),世界會變成什么樣?
隨著室溫超導技術的不斷發(fā)展和探索,人們對其是否能引發(fā)第四次工業(yè)革命充滿了期待。此次發(fā)現(xiàn)的新型室溫超導體 LK-99,一旦被復現(xiàn),或將夢想帶入現(xiàn)實。
那么,問題來了。如果室溫超導實現(xiàn),我們的世界會變成什么樣子?以下是一些可參考的示例:
1.更高效的電池
室溫超導體在電池中的應用可以顯著提高智能手機、筆記本電腦和電動汽車等各種設備的能量存儲容量,縮短充電時間。這將帶來更持久、更可靠的電源,從而增強日常使用體驗。
2.量子計算機
室溫超導體可能帶來量子計算的重大突破。超導材料對于創(chuàng)建和維持處理復雜計算所需的微妙量子態(tài)至關重要。倘若 LK-99 被證實為一種可行的室溫超導體,將有可能為更易獲得且實用的量子計算機鋪平道路,從而為各個行業(yè)帶來更快、更強大的數(shù)據(jù)處理能力。
3.可再生能源的儲存
可再生能源,如太陽能和風能,通常呈間歇性發(fā)電。然而,借助室溫超導體的潛力,它可以有效地儲存高峰期的剩余能量。這些儲存的能量可以在發(fā)電量低谷時釋放,確??稍偕茉闯掷m(xù)穩(wěn)定供應,使依賴清潔能源來滿足日常電力需求變得更加可行。
4.陸??战煌üぞ叩墓β屎屠m(xù)航里程飛躍
室溫超導體在電動機和推進系統(tǒng)中的應用可能會給交通運輸帶來重大進步。電動汽車、飛機、船舶和火車可以受益于能源效率和性能的提升。借助 LK-99 ,電動汽車可以擁有更長的續(xù)航里程和更快的充電能力,使其更適合日常通勤并減少碳排放。
5.超高速磁力列車
通過減少推進過程中的能量損失,室溫超導體可以使磁懸浮列車實現(xiàn)更高的速度,并改善城市地區(qū)乘客的日常通勤體驗。
6.提高能源分配效率
在電力傳輸系統(tǒng)中應用室溫超導體,可以顯著減少長距離配電過程中的能量損失。這種效率的提高將降低電力成本,實現(xiàn)更加可靠的電網(wǎng)。
需要注意的是,上述應用領域僅為推測,尚未得到科學界的認可。截至目前,類似于 LK-99 的室溫超導體的概念和實現(xiàn)尚未得到證實,其真正的潛力和實用性仍籠罩在迷霧之中。
然而,興奮之余,也有人質疑。超導領域過去曾多次聲稱室溫超導體未能經(jīng)受嚴格審查。因此,科學界仍保持謹慎態(tài)度,并敦促進一步驗證韓國團隊的研究結果。同行評審的研究和結果的獨立復制對于確定其發(fā)現(xiàn)的有效性至關重要。
值得關注的是,就在今天,韓國 SBS 新聞報道稱韓國科研團隊室溫超導論文一作已要求撤稿,聲稱論文存在缺陷,完善后已轉投正規(guī)期刊,向學界提供樣品,以供檢驗。
曾幾何時,人工智能(AI)只存在于科幻小說中,如今卻已經(jīng)成為我們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡囊徊糠帧?/p>
如今,室溫常壓超導體的前景激發(fā)了科學家和公眾的想象力,一旦得已成功,它將突破無數(shù)人類曾想象力邊界,引領我們進入一個技術進步的新時代。
多家上市公司回應“炒作”
盡管科學界對室溫超導仍存在大量爭議,但資本市場上“超導概念股”仍在炒作中。
浙商證券指出,室溫常壓超導的實現(xiàn)有望引領新一輪工業(yè)革命,路雖遠,行則將至。盡管目前相關技術仍不成熟可靠,但每一點技術革新的可能都值得持續(xù)關注。
同花順梳理了一份“室溫超導概念股”名單,包括西部超導、永鼎股份、聯(lián)創(chuàng)光電、金杯電工、創(chuàng)新新材、精達股份、寶勝股份、中孚實業(yè)、百利電氣、中天科技、東方鉭業(yè)。
從8月1日和2日的A股市場表現(xiàn)來看,國纜檢測、中孚實業(yè)、百利電氣已連續(xù)兩個交易日漲停,其余個股均有所回落。
對于火爆的行情,多家“室溫超導”相關公司進行了公開回應。
目前聯(lián)創(chuàng)光電已具備高溫超導感應加熱設備生產(chǎn)能力,此前推出了全球首臺兆瓦級高溫超導感應加熱設備。
聯(lián)創(chuàng)光電表示,短期來看,室溫超導對公司而言可能是一個熱點,但對業(yè)務而言并沒有很快的促進作用。因為新材料從出現(xiàn)到真正實現(xiàn)工業(yè)應用,可能需要二三十年的時間。據(jù)悉,目前該公司選擇使用高溫超導,是因為高溫超導的載流特性和制冷條件都是比較起來更優(yōu)的選擇。
永鼎股份表示,公司業(yè)務涉及第二代高溫超導帶材,已形成收入,該業(yè)務是公司近年重點發(fā)展的方向。公司認為,韓國團隊所提及的室溫超導屬于偏概念,還處于實驗室階段,需要反復論證,距離落地及商業(yè)化還需要較長時間。
西部超導也表示,該項技術目前還在實驗階段,公司不便做太多評價,正在密切關注。
中孚實業(yè)回應投資者稱,公司目前沒有室溫超導技術,目前只有高溫超導電纜示范工程項目,應用在自用的電解鋁供電環(huán)節(jié)。
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