【儀器網(wǎng) 時(shí)事聚焦】近日,美國(guó)媒體報(bào)道稱,相關(guān)研究人員在澳大利亞的一顆隕石中發(fā)現(xiàn)了已知的超導(dǎo)體材料,而這一發(fā)現(xiàn)或成為太空存在超導(dǎo)性的有利證據(jù)之一。與此同時(shí),這一發(fā)現(xiàn)也為超導(dǎo)體材料研究提供了不小的助力。
關(guān)于超導(dǎo)體與超導(dǎo)性
超導(dǎo)性指的是達(dá)到一定的溫度條件后物體失去電阻的特性,而具有這種特殊導(dǎo)電性能的導(dǎo)體被稱為超導(dǎo)體。根據(jù)記載,首先被發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)體是汞。而在后續(xù)的研究中,科學(xué)家還發(fā)現(xiàn),大部分超導(dǎo)體不僅具有零電阻的特性,同時(shí)也具有完全抗磁性。
完全抗磁性,顧名思義,指的是材料體內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的現(xiàn)象。盡管,超導(dǎo)體要達(dá)到零電阻有非常苛刻的條件限制,但是零電阻與完全抗磁性使這類(lèi)材料被期予了厚望,被認(rèn)為是為了極具發(fā)展前景的新材料技術(shù)之一。
超導(dǎo)體材料的發(fā)展與運(yùn)用
目前發(fā)現(xiàn)的自然界存在的常壓下具有超導(dǎo)電性的元素僅28種,但隨著科研技術(shù)的發(fā)展與科研學(xué)者的不斷探索,研制出了不少超導(dǎo)體合金材料與超導(dǎo)體化合物材料?;蛟S對(duì)于一般人來(lái)說(shuō),超導(dǎo)體屬于一種比較神秘的材料,但并不是說(shuō)它的發(fā)展和我們的生活就沒(méi)有聯(lián)系了。
實(shí)際上,超導(dǎo)體的運(yùn)用前景涉及到了許多領(lǐng)域,若按大方向來(lái)劃分,大致可以歸納為大電流應(yīng)用、電子學(xué)應(yīng)用和抗磁性運(yùn)用。首先來(lái)說(shuō)說(shuō)大電流運(yùn)用。超導(dǎo)發(fā)電機(jī)算是超導(dǎo)體大電流應(yīng)用中濃墨重彩的一筆了。決定發(fā)動(dòng)機(jī)適用性的要素主要有電容量、體積、重量、發(fā)電效率這幾個(gè)要素,而超導(dǎo)發(fā)電機(jī)可以使電機(jī)的電容量與發(fā)電效率有顯著提升的同時(shí),做到小體積、輕量化,并且不易產(chǎn)生噪音。受限于使用條件的限制,目前超導(dǎo)發(fā)電機(jī)主要的發(fā)展方向還是工業(yè)運(yùn)用與軍事運(yùn)用,但從目前可以收集的的相關(guān)資料和報(bào)道我們可以了解到,超導(dǎo)發(fā)電機(jī)對(duì)于后續(xù)風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電等新能源領(lǐng)域的運(yùn)用,有著重要的價(jià)值。
至于電子學(xué)應(yīng)用,其中較為被熟知的應(yīng)該是納米計(jì)算機(jī)了。盡管客觀的來(lái)說(shuō),納米計(jì)算機(jī)與超導(dǎo)計(jì)算機(jī)之間并非一個(gè)等號(hào),而是一個(gè)交集,但是其中卻蘊(yùn)藏了許多新的思路與技術(shù)。運(yùn)用了超導(dǎo)技術(shù)的計(jì)算機(jī),不但能收獲更快的運(yùn)算速度、更低的電量消耗,更能擺脫傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的束縛,從其他角度發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)。就目前來(lái)說(shuō),超導(dǎo)計(jì)算機(jī)的研究一定程度上算是為未來(lái)民用計(jì)算機(jī)設(shè)備小體積高性價(jià)比提供了先決條件。
后要說(shuō)的就是抗磁性運(yùn)用。磁懸浮列車(chē)我想大家并不陌生,盡管許多人并沒(méi)有體驗(yàn)過(guò)這種交通方式,但是大多數(shù)人對(duì)于這種高速交通是抱有期望的。而磁懸浮列車(chē)使用的技術(shù)主要有兩種,其中之一便是超導(dǎo)排斥型磁懸浮列車(chē)。通過(guò)超導(dǎo)磁鐵和低溫技術(shù),讓列車(chē)達(dá)到懸浮行駛的目的。不過(guò)需要額外一提的是,由于技術(shù)成本與建造成本的限制,這項(xiàng)技術(shù)還無(wú)法達(dá)到民用的程度。
正如前文中提到的,超導(dǎo)體的運(yùn)用往往伴隨著相對(duì)苛刻的條件限制,但是,隨著科研技術(shù)的發(fā)展,科研儀器的進(jìn)步,新超導(dǎo)材料的研發(fā)與超導(dǎo)材料的使用方案成為了兩個(gè)重要的發(fā)展方向。如今人類(lèi)對(duì)于超導(dǎo)這個(gè)領(lǐng)域的研究早已不再是簡(jiǎn)單的發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)體那么簡(jiǎn)單,背后涉及到了航空航天、地質(zhì)研究、工業(yè)生產(chǎn)、能源發(fā)展等多個(gè)領(lǐng)域,相信未來(lái),會(huì)有更多的成果被提出被運(yùn)用。
本文參考資料來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)、百度百科
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