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超導(dǎo)與能源革命室溫超導(dǎo)體為何引起熱議

2020-10-19 13:36:18來源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：超導(dǎo)體閱讀量：6509

　　【儀器網(wǎng) 材料化工】19世紀70年代，一種在未來直接改變?nèi)祟惿钚问降?a href="http://www.ppmcn.cn/product/list-5134.html" target="_blank">能源被發(fā)明出來，這種能源便是電力。簡單的來說，電力是一種將電能作為動力的能源，而在其出現(xiàn)的這段不算短暫卻也并不漫長歷史中，電力的發(fā)明直接促使第二次工業(yè)革命的推動與發(fā)展，也正是因為這次工業(yè)革命，人類進入了電氣時代，而電力能源也成為了如今現(xiàn)代社會發(fā)展，主要且重要的能源形勢之一。

　　而對電能的運用又離不開另一個詞——導(dǎo)體。導(dǎo)體泛指一些具有傳到電流的能力且電阻率很小的物質(zhì)，早過去很長一段時間，導(dǎo)體對于使用電能的產(chǎn)品都有著非常重要的意義，它們擔(dān)負這將電流引入產(chǎn)品內(nèi)部、在產(chǎn)品內(nèi)部輸送電流等功能。如果把電比作電子產(chǎn)品的“血液”，那么導(dǎo)體或許就是電子產(chǎn)品的“血管”了。

　　當(dāng)然導(dǎo)體也并非沒有電阻，通常來說，在電流輸送環(huán)節(jié)，導(dǎo)體的電阻越小，輸送過程中產(chǎn)生的損耗也就越少。當(dāng)然實際輸送過程中產(chǎn)生的損耗還與電壓有一定的聯(lián)系，變電站的工作之一便是通過改變電壓來減少電能運輸過程中產(chǎn)生的消耗，這里就不深入了。

　　簡單的說，在保證其他變量的情況下，減少導(dǎo)體電阻便是一定程度上提高能源利用率。這也是為什么導(dǎo)體作為材料學(xué)中的一環(huán)，長期被關(guān)注的原因之一。不同導(dǎo)體，電阻不同，而事實上溫度的變化也會影響導(dǎo)體的電阻，像是金屬導(dǎo)體的電阻率一般隨溫度降低而減小。而在這個前提下，又有一種特殊的材料被業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注，這種材料便是——超導(dǎo)體。

　　超導(dǎo)體是一種特殊的導(dǎo)體材料，這種材料的特點主要有兩個。其一便是在特定溫度下，電阻可以視為零(無限接近于零)，其二則是完全抗磁性。而這兩個特性也決定了超導(dǎo)體的幾個重要發(fā)展方向，即大電流應(yīng)用、電子學(xué)應(yīng)用和抗磁性運用。

　　雖然說得簡單，但是過去超導(dǎo)體材料卻始終面臨一個問題——溫度限制。現(xiàn)階段幾乎所有的超導(dǎo)體，它們的臨界溫度都無法輕易達到，這也使得想要運用它們的超導(dǎo)性難上加難。不過，近在新材料領(lǐng)域，似乎有了新的進展。

　　近日，英國媒體發(fā)布了一則報道，其中提到紐約羅切斯特大學(xué)的一個團隊通過利用金剛石擠壓碳、硫和氫成功在15攝氏度的條件下測出了超導(dǎo)性。當(dāng)然由于苛刻的壓力要求，以及材料中碳、硫和氫構(gòu)成仍處于未知，因此該超導(dǎo)體并沒有真正意義上的被完成。

　　但是換個角度來說，這個實驗一定程度上證明了常溫超導(dǎo)體是可能存在并且可以被制造出來的，也就是說，對于民用超導(dǎo)排斥型磁懸浮列車、納米計算機等曾經(jīng)天方夜譚的設(shè)想，未來也是有可能實現(xiàn)的。

　　換言之，隨著科研技術(shù)的發(fā)展，科研儀器的進步，或許在不遠的將來，室溫超導(dǎo)體真的可以問世，而當(dāng)哪一天到來，包含航空航天、地質(zhì)研究、工業(yè)生產(chǎn)、能源發(fā)展等多個領(lǐng)域都會受到影響，超導(dǎo)體或許能真正掀起一場能源變革的風(fēng)暴。

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