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全球瞩目的室温超导,到底是啥?英文该咋说?

外研社
2024-09-04

最近室温超导的话题又火了,韩国的一个研究团队宣称,制备出了一种名为LK-99的材料,可以在常压条件下,400K(127℃)以下表现出超导特性。



韩国科研团队发布的视频截图


在过去的20多年里,时常有科研团队爆出他们找到了可以实现近室温超导的材料,但几乎都经不住推敲,很多相关论文后来也被撤回。


聚集了大量科研爱好者的视频网站更是隔三差五就会有室温超导复现直播。

 

  

令全球科学家都“疯狂炼丹”的室温超导究竟是啥呢?



超导(superconductor),简单说就是在特定条件下导体电阻为零的现象。室温超导(Room temperature Superconductor)则是指在常温(即室温,一般指25℃)下实现的超导现象。


"Room temperature superconductivity" refers to the phenomenon of superconductivity occurring at room temperature (typically around 25°C). Superconductivity is an electrical property where certain materials can conduct electricity without resistance by allowing electrons to flow through them.


这种现象最早在1911年被科研人员发现。荷兰科学家Heike Kamerlingh Onnes在实验中证明,超低温能够降低电阻。在仅比绝对零度高3℃的低温条件下,他们发现汞的电阻只有0℃时的千万分之一。


Heike Kamerlingh Onnes


超导体还会产生迈斯纳效应,也就是说,如果将超导体置于磁场之中,磁力线却无法穿过超导体,超导体内部磁场依然为零。(摘自《不可思议的科技史》)


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《不可思议的科技史》


从发电到输电,从交通运输到医学诊疗,超导体的应用前景十分广阔。比如在电力传输方面,如果使用超导材料,就意味着能量损失将很小,不仅让传输更可靠,而且可以降低用电成本。另外,在医院,核磁共振成像的医疗设备中使用超导体可以获得强大的磁性。在磁悬浮列车上,超导材料也发挥着至关重要的作用。在科研领域,科学家运用超导材料来研究原子的量子特性,研制量子计算机,验证物理学家构想的超对称理论(摘自《极简量子大观》)。


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《极简量子大观》


但是实现超导却并不容易。目前许多材料都需要十分苛刻的条件下才能表现出超导特性,这也让超导材料的应用受到了很大限制。


2018年,德国科研团队将超导转变温度提高到250K(约-23℃),但还是需要在170Gpa的高压条件下才能实现。因此,如果此次的LK-99材料可以在常压条件下,就能在400K(127℃)以下的温度中表现出超导特性,那么将拓宽它的应用领域,比如可以使核磁共振成像得到更广泛应用,带来新的医疗技术,大大降低用电成本,提高计算机的运算速度,让交通运输有质的提升……这些将给我们的生活带来翻天覆地的变化,甚至推动新的科技革命


室温超导如果真的能够实现,将是诺贝尔奖量级的突破,会彻底改变我们生活。这一次韩国科学家的实验究竟是不是真正意义上的突破呢?让我们一起拭目以待吧!


图文:科学工作室 | 编辑:刘喆 | 审核:阿研

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