活动回顾 | 约钱图，炫酷超导陪你跨新年！

2017年12月30日，绿光和上海交通大学钱学森图书馆搞了一场炫酷的超导磁悬浮工作坊！陪小朋友们在年末炫酷跨年！

在回顾当天的火爆现场之前，光年君先来给大家科普一下跟超导有关的小知识吧~

什么是超导？

1911年，荷兰科学家H·卡茂林·昂内斯发现汞的电阻在-269°C时变为零。这是对于超导现象的第一次发现，在一定的“临界”温度以下，材料进入超导状态，具有两个基本性质：

首先，它们不阻止电流通过。当电阻降到零时，电流可以在材料内部循环而不消耗任何能量。

其次，如果它们足够弱，外部磁场将不会穿透超导体，而是留在其表面。（迈斯纳效应）

为什么超导体能悬浮？

超导体是反磁性的。在磁场中放置一个超导体，电流便会流过其表面。这些电流产生的磁场完全消除了试图进入超导体内部的原始磁场，并排斥了外部的磁场。这就是上文中提到的迈斯纳效应，它解释了如何使超导体在磁场中漂浮。其效果就像著名的科幻电影《阿凡达》中所展示的那些悬浮起来的岛屿和城市。

另外上海的磁悬浮列车就是利用超导材料的迈斯纳效应制成的，还没有去体验过的小伙伴可以去乘坐一回磁悬浮列车，感受一下超导的魅力~

接下来让我们把目光放到当天炫酷的超导实验现场吧！

一块内置超导体的塑料小盒+铺了永磁体的轨道+液氮=一场高科技视觉盛宴

友情提示：前方高能！

Step 1 将超导材料放入液氮中

超导材料可以分为高温超导体和低温超导体两种。

所谓低温超导体，就是在液氦的温度下才具备超导性质。氦气在常压下的液化温度是4.12K，也就是差不多零下269摄氏度的低温。

而高温超导体则需要相对较高的温度，它在液氮的温度，即77.36K，也就是大约零下196摄氏度的低温下才具备超导性质。

在此次实验中，我们使用的是高温导体，因此选择了液氮。可以看到，液氮倾倒下去之后，超导表面冒出了“白烟”，那其实是液氮在气化。

Step 2 将从液氮中取出的超导材料平压后置于轨道上（正反两面都可以哦！）

把在液氮中冷却过的超导材料平压置于永磁体轨道上，这时超导材料在低温状态下具备了超导性质，可以悬浮在永磁体表面上。

此时给超导材料一个加速度，超导体就会在轨道上往复运动，全程不会碰到轨道，而是悬浮在半空中的。即使是在轨道下方，也就是本该受到重力影响而下落的地方，也可以漂浮，可以利用这样的方法做到反重力呢！

最后可以看到超导体在运行到一半时突然落了下来。这是因为没有液氮了（挥发完了），超导体在室温影响下表面温度升高，超过了它的临界温度之后，就不再具备超导性质了了，因此之前神奇的现象也就消失了。

p.s. 在从液氮中取出超导时一定要记得做好必要的防护措施，因为皮肤直接接触超导体超过3秒会被冻伤且不可逆转，瞬间接触是没有危害的。因此在做实验室，一定要佩戴好眼镜和手套以免意外冻伤！

小朋友们亲自动手做实验 

家长们也跃跃欲试~

新奇的实验也让在场的所有人大开眼界，大千世界有许多的奥妙等待着我们去探索、去发现、去研究。世界上有很多前沿的科技等待着进一步的开发，超导材料就是其中之一，相信在这个科技进步飞快的时代，很快时速1000km/h的磁悬浮或是仿佛科幻小说中的人体悬浮都会变成真实存在的，这也正是科技的神奇之处。

最后的合影留念

文案 | 南瓜垂耳兔，油麦菜北极熊

图片 | 油麦菜北极熊

编辑 | 蒲公英加菲猫

审核 | 蒲公英加菲猫