當前位置:首頁 > 新聞 > 科技 > 正文

室溫超導,為何讓全球科學家瘋狂「燒爐煉丹」?

2023-08-07 09:10 作者:吳濤 張鈺惠 胡凝瑾   來源:中國新聞網   閱覽:

  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?將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。
  事情起源於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訊方式,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,根據公開資訊的不完全統計,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站上上傳的視訊顯示,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。該視訊一度成為B站排行榜最高第1名的視訊。
  上述視訊介紹,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「煉製」的結果好像隨機性很大。
  例如,北京航空航天大學的研究團隊表示,成功製備了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訊,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採訪時稱,室溫常壓超導是物理學領域的聖杯,人類夢想之一,「在沒違背物理學基本原理、沒被確定證偽之前,需要大家帶著夢想去探索,一切皆有可能。」據介紹,肖池階的研究領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,室溫超導在短期之內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目前並沒有同時測出超導體兩大特徵,即零電阻和完全抗磁性的重複實驗。
  近日,「中科院物理所」公眾號發文稱,確實不好判斷,不過真假並不難驗證,按韓國作者的說法,最快三天就能製備出一批樣品。
  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。
  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,說明瞭大家對於科學話題的熱情,這是令人高興的地方。但有些自媒體過於「標題黨」,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,將帶來哪些應用?
  雖然室溫超導實現之路艱難,可一旦實現將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,將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,而聚變能源利用將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,量子計算將有質的飛躍,進一步推動大模型的發展。
  行業普遍認為,若室溫超導實現,將對磁懸浮列車、無損輸電、量子計算機、受控核聚變、醫學成像等領域帶來質的改變。
  例如,受控核聚變需要極強的磁場將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,減少磁懸浮設備製冷的需求,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。(記者 吳濤 張鈺惠 實習生 胡凝瑾)

最近关注

热点内容

更多