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技术革命来了!常温常压超导近在咫尺

  本来正在看1-2月份的进出口数据,突然被群友一个消息震撼了。
  当地时间3月7日(北京时间3月8日,女神节快乐!),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。
  本次发现的室温超导材料为三元镥氮氢体系(ternary lutetium-nitrogen hydrogen system), 10kbar压强下最高转变温度为294K。
  1、超导的起源
  《阿凡达》里人类千里迢迢跑到三体人(没错,阿凡达里的潘多拉星球就在《三体》里的三体星系)那里抢的东西,是一种常温超导体。
  卡梅隆没有用这项科技描述能源自由的未来世界,反而是拍了一个外星印第安人用大刀长矛抗击地球侵略者的故事。
  1908年,荷兰莱顿大学的昂内斯等将最难液化的气体——氦气成功液化,并获得液氦的沸点为4.2 K(K是温度单位,开尔文,0K又叫绝对零度,为零下273.15℃)。
  液氦通过进一步节流膨胀技术可以获得低至1.5 K的低温环境。甚至通过He3-He4,可以达到5mK(毫开)。液态氦在温度下降至2.18K时(HeⅡ),性质发生突变,成为一种超流体,能沿容器壁向上流动。
  昂内斯等人测量金属汞在低温下的电阻时,惊讶地发现当温度降至4.2 K以下时,汞的电阻突然下降到仪器测量不到的最小值,基本可认为是零电阻态,第一个超导体——金属汞就此被发现,其超导临界温度Tc为4.2 K。
  1933 年,德国物理学家迈斯纳(W. Meissner)发现超导体内部磁感应强度为零,即具有完全抗磁性。
  2、超导的用途
  超导材料一旦进入超导态,将因其完全抗磁性将外部磁场的磁通线排出体外,一次当磁体靠近超导体时会受到很强的排斥力,当排斥力和重力抵消就实现了超导磁悬浮。
  超导体的应用一般可以分为三类,包括抗磁性应用,强电应用和弱电应用。
  所谓的强电应用就是指大电流的应用,比如说像超导发电,储能等,弱点应用就包括超导计算机等电子学应用,而抗磁性的应用主要就是我们熟知的磁悬浮列车等方面。
  也就是说,超导技术一旦突破,人类将迎来极低成本的电磁相关的科技应用,能源危机不复存在。
  3、这次的超导指标
  一般来说,超导要么是接近绝对零度的极低温,要么是数百万个大气压的高压。
  这次的突破被称作:近常压常温。
  什么意思?
  先说294K,也就是大约21摄氏度,这是标准常温了。
  再说10kbar。10k就是10000,bar是压力单位,1bar等于0.98665个标准大气压,简化理解,10kbar差不多就是一万个标准大气压。
  我们常用的压力容器,一般是在几十个标准大气压。所以,一万个标准大气压是比较苛刻的条件了。
  我查了一下,折合几千个标准大气压的装置倒是很常见(叫超高压容器),但超过一万个标准大气压的装置就很少见了,十万个标准大气压,可能又要引领新一轮的工业技术上的明珠了。
  可以想象的将来,放置在特制压力容器里的超导体,将为人类带来源源不断的能源,引领新的技术革命。
  4、让子弹飞一会儿
  这个团队的论文被撤回过,这次是不是又炒作,还是个未知数。

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