今天小編分享的科技經驗:室溫超導,為何讓全球科學家瘋狂“燒爐煉丹”?,歡迎閱讀。
中新網 8 月 5 日電 ( 記者 吳濤 張钰惠 實習生 胡凝瑾 ) 近日,有科學家團隊表示,他們發現了全球首個室溫超導材料 LK-99。一時間全球科學界沸騰。
室溫超導到底是什麼,真的實現了嗎?将給我們帶來哪些影響?或許新的 " 工業革命 " 要就從此開啟。
什麼是室溫超導,材料獲取堪比 " 煉丹 "?
超導,是指某些材料電阻突然消失,電流通過時完全沒有電阻的現象。目前發現的超導材料在極特殊的環境下才展現出超導特性,比如高壓、高溫或者低溫,僅維持該環境成本就非常高,所以這次 LK-99 的室溫常壓超導性才會如此引發熱議。
arXiv 網站論文截圖。
事情起源于 7 月 22 日,韓國量子能源研究中心公司相關研究團隊通過兩篇論文及視頻方式,宣布在常壓條件下,一種改性的鉛磷灰石晶體 ( LK-99 ) 能夠在 400K ( 127 ℃ ) 以下表現為超導體。
一時間全球開始復現上述試驗,因為該材料的合成需要長時間加熱等,這個過程被不少網友調侃為 " 燒爐煉丹 "。以中國為例,根據公開信息的不完全統計,北京航空航天大學、曲阜師範大學、華中科技大學等團隊進行了復現實驗。
華中科技大學團隊在 B 站上上傳的視頻顯示,該 " 超導材料 " 比牙籤還細小,堪比針尖,實驗結果要靠顯微鏡觀察,無論是磁鐵的 N 級還是 S 級,該材料都對此呈現出斥性。該視頻一度成為 B 站排行榜最高第 1 名的視頻。
B 站截圖。
上述視頻介紹,華中科技大學材料學院博士後武浩、博士生楊麗,在常海欣教授的指導下,成功首次驗證合成了可以磁懸浮的 LK-99 晶體,該晶體懸浮的角度比 Sukbae Lee ( 韓國科學家 ) 等人獲得的樣品磁懸浮角度更大,有望實現真正意義的無接觸超導磁懸浮。
但有意思的是,超導材料 " 煉制 " 的結果好像随機性很大。
例如,北京航空航天大學的研究團隊表示,成功制備了 LK-99 材料,沒有觀察到磁懸浮現象和零電阻現象。東南大學孫悅團隊 6 片樣品中的 1 片樣品觀察到 110K 電阻降低,但沒有測量到完全抗磁性,實驗者推測樣品中超導組分很低。
有沒有可能實現,難點在哪?
常溫超導到底有沒有可能實現,難在哪?為何引無數科學家 " 競折腰 "。
8 月 2 日,韓國超導學會宣布成立 "LK-99 驗證委員會 ",檢驗該成果的真實性。截至目前,學會根據兩篇論文中提供的數據和已發布的視頻,宣布 LK-99 不能被稱為室溫超導體。
北京大學物理學院教授肖池階接受中新網采訪時稱,室溫常壓超導是物理學領網域的聖杯,人類夢想之一," 在沒違背物理學基本原理、沒被确定證偽之前,需要大家帶着夢想去探索,一切皆有可能。" 據介紹,肖池階的研究領網域為磁約束熱核聚變。
北京龍訊曠騰科技有限公司高級研究員周諧宇對中新網表示,室溫超導在短期之内仍然是一座難以翻越的大山。最近大火的韓國室溫超導材料 LK-99 目前并沒有同時測出超導體兩大特征,即零電阻和完全抗磁性的重復實驗。
近日," 中科院物理所 " 公眾号發文稱,确實不好判斷,不過真假并不難驗證,按韓國作者的說法,最快三天就能制備出一批樣品。
如上所述,目前公開的復刻的 LK-99 材料,有部分檢測到抗磁性,但沒有檢測到室溫常壓下電阻為 0 的現象。
韓國團隊論文演示視頻的截圖。
有媒體援引中國科學院高能物理研究所研究員徐慶金的話稱,公眾對室溫超導高度關注,說明了大家對于科學話題的熱情,這是令人高興的地方。但有些自媒體過于 " 标題黨 ",誇大其詞,嚴重誤導了大家,室溫超導是非常美好的,但實現也是艱難的。
一旦突破,将帶來哪些應用?
雖然室溫超導實現之路艱難,可一旦實現将給我們帶來哪些影響呢?
肖池階表示,很難全部列出,但常壓室溫超導技術實現工業應用以後,将大力促進磁約束熱核聚變能源的工程可行性和經濟可行性,而聚變能源利用将對人類文明產生重要影響,因此常壓室溫超導的重要性怎麼強調都不為過。
中國移動首席科學家馮俊蘭近日表示,室溫超導如果實現,量子計算将有質的飛躍,進一步推動大模型的發展。
行業普遍認為,若室溫超導實現,将對磁懸浮列車、無損輸電、量子計算機、受控核聚變、醫學成像等領網域帶來質的改變。
例如,受控核聚變需要極強的磁場将核聚變約束在一個小空間,而超導磁體能產生強大的磁場,室溫超導體則進一步降低了能耗。
另外,室溫超導完全的抗磁性,減少磁懸浮設備制冷的需求,使超導磁懸浮列車更容易實現。" 磁懸浮列車普及後,以後通勤上班更效率了。" 有網友稱。 ( 完 )