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“室溫超導”技術突破 如果被證實 將改變人類未來

從-269℃到21℃,“室溫超導”是一個令人驚嘆的顛覆性概念。根據(jù)最新的2023年3月報道,美國物理學家蘭加·迪亞斯(Ranga Dias)宣布他們成功制造出一種在21℃的室溫環(huán)境下工作的超導體材料,這一消息立刻引起了媒體的關注,引發(fā)了關于“室溫超導”的廣泛熱議。

一、何謂“室溫超導”

我們需要從1911年的一位荷蘭物理學家海克·卡末林·昂內斯(Heike Kamerlingh Onnes)開始。當他在嘗試使用液氮將汞的溫度降至接近-269℃時,發(fā)現(xiàn)汞的電阻神秘地消失了。這一現(xiàn)象引發(fā)了人們的興趣,隨后的研究揭示出類似的“超導現(xiàn)象”也存在于鉛、鈮等元素中。

除了電阻的消失,超導體材料還展現(xiàn)了另一個神奇的特性,即“完全抗磁性”。這意味著超導體內部的磁場會被完全排斥到外部,這一效應被稱為“邁斯納效應”,以其發(fā)現(xiàn)者瓦爾特·邁斯納(Walther Meißner)的名字命名。由此,人們展開了一系列與超導體材料相關的實驗,其中最引人注目的是,當在超導體正下方放置一個磁體,并使得磁體的重力與超導體產(chǎn)生的排斥力相抵消時,超導體可以懸浮在空中。

這些特性引發(fā)了科學家們的遐想,尤其是與電能傳輸相關。傳統(tǒng)電能傳輸中,電阻會導致熱損耗,從而產(chǎn)生能源損失,而這一損耗可高達6%至10%。然而,超導體材料受制于極低溫度的限制,一直無法廣泛應用。

因此,“室溫超導”一直是科學家們的夢想。迄今為止,盡管超過一個世紀的時間過去了,卻始終沒有解決這一難題。迪亞斯教授的發(fā)現(xiàn)如果被證實,將成為人類超導研究史上的重大突破。

二、如果實現(xiàn)了“室溫超導”技術,將對人類世界產(chǎn)生深遠的影響

1、最直接的影響就是電能傳輸。由于超導體沒有電阻,全球電能傳輸效率將顯著提高。

2、電子產(chǎn)品的使用將得到革命性改進。目前,許多電能由于電阻轉化為熱能而損失,且散熱問題也造成一定困擾。但是,有了常溫超導體材料,電子產(chǎn)品的效率將大幅提升。

3、超導體的“完全抗磁性”還可應用于磁懸浮列車和磁懸浮建筑等領域,徹底改變人們的生活。另外,超導體的存在可用于包容核聚變反應堆內的高溫等離子體,從而實現(xiàn)“常規(guī)核聚變”。

盡管“室溫超導”在科學界一直被視為無法逾越的難關,然而迪亞斯教授的發(fā)現(xiàn)可能揭開了新的篇章。這項突破性的科學進展將為能源、電子、交通以及其他領域帶來巨大的潛在變革,為人類未來鋪平道路。從-269℃到21℃的超導之路,或將成為科技發(fā)展的嶄新篇章。

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