室溫超導(dǎo)這事兒,不知道你信不信,反正美國的投資者是信了……
剛剛,美國超導(dǎo)盤前一度暴漲150%。
(資料圖片)
起因是,最近全世界都在復(fù)現(xiàn)室溫超導(dǎo)的實驗,雖然有各種質(zhì)疑聲,但是今天仍然有來自韓國、美國團(tuán)隊宣稱,復(fù)現(xiàn)了室溫常壓超導(dǎo)。
而美國超導(dǎo)公司(AMSC)是一家兆瓦級解決方案提供商,可以降低風(fēng)電成本并增強(qiáng)電網(wǎng)性能。
據(jù)了解,該公司使用兩種核心技術(shù)制造產(chǎn)品:Powermodule可編程電力電子轉(zhuǎn)換器及其Amperium?HTS(高倍率超導(dǎo))線。因此理論上,?美國超導(dǎo)公司是室溫超導(dǎo)理論實現(xiàn)的真正受益者。
韓國、美國、中國都有重大發(fā)現(xiàn)
上周,全球物理學(xué)界都在關(guān)注一個韓國科學(xué)家團(tuán)隊。該團(tuán)隊表示,他們發(fā)現(xiàn)了全球首個室溫超導(dǎo)材料,一種名為“改性鉛磷灰石晶體結(jié)構(gòu)(下稱LK-99,一種摻雜銅的鉛磷灰石)”的材料。
7月27日中科院物理所發(fā)的文章表示,從線上到線下,信任和質(zhì)疑聲都很大。連物理所的小編都是“前排吃瓜”。
圖片來源:中科院物理所微信公眾號
7月28日,南京大學(xué)物理學(xué)院教授聞?;τ浾弑硎荆拔覀冏屑?xì)分析了他們的數(shù)據(jù),從三個方面——電阻、磁化和所謂的磁懸浮,都不足以說明它是超導(dǎo)現(xiàn)象(材料)?!薄拔覀兣袛啵ㄋ^的超導(dǎo))極有可能是個假象。”
關(guān)于韓國團(tuán)隊研究的真假尚未有定論,又有一家美國公司也宣稱發(fā)現(xiàn)了室溫超導(dǎo)體,并且已經(jīng)獲得相關(guān)專利。
7月30日上午6時,美國泰吉量子發(fā)布推特稱,“我們很高興地宣布我們終于被授予了高于室溫的第二類(第II類)超導(dǎo)體的專利。與最近從韓國流傳的一些論文報道相反。在論文標(biāo)題中簡單地寫上?‘世界第一?’并不意味著你就是世界第一。經(jīng)過兩年多的等待,我們的專利于上周獲得授權(quán)。請從美國專利商標(biāo)局(USPTO)網(wǎng)站閱讀我們的專利。”
8月1日,泰吉量子公司新聞稿發(fā)布了一張照片:傾斜著疑似懸浮在一塊磁體上的黑色樣品塊!但卻沒有公布任何實驗數(shù)據(jù),尤其是與磁化、電阻等相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)。
泰吉量子公司稱,“這種獨(dú)特的II型超導(dǎo)體(專利號:17249094)可在較寬的溫度范圍內(nèi)工作,包括遠(yuǎn)高于室溫的溫度,從約-100°?F(-73°?C)?到約302°?F?(150°?C)?——這是在超導(dǎo)體世界中并不常見的一種特性?!?/p>
中國方面,8月1日,B站UP主?@關(guān)山口男子技師發(fā)布視頻并附介紹稱,“華中科技大學(xué)材料學(xué)院博士后武浩、博士生楊麗,在常海欣教授的指導(dǎo)下,成功首次驗證合成了可以磁懸浮的LK-99晶體,該晶體懸浮的角度比Sukbae?Lee等人獲得的樣品磁懸浮角度更大,有望實現(xiàn)真正意義的無接觸超導(dǎo)磁懸浮?!?/p>
截至目前,該視頻發(fā)布兩個小時后,播放量已經(jīng)超過90萬。
美國頂級實驗室:理論可行
8月1日,美國勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)在?arXiv?上提交了一篇論文,其結(jié)果支持?LK-99?作為室溫環(huán)境壓力超導(dǎo)體。
目前該論文已經(jīng)在?Twitter?上引起了廣泛的關(guān)注與討論。
有人第一時間看過論文表示:這是一個重大發(fā)現(xiàn),研究提交的速度極快,但其中思考又足夠縝密。
在該研究中,LBNL?納米結(jié)構(gòu)材料理論研究員?Sinéad?Griffin?使用美國能源部的計算能力進(jìn)行模擬,稱已經(jīng)為銅摻雜鉛磷灰石的超導(dǎo)性找到了理論基礎(chǔ),費(fèi)米能級的孤立平帶是超導(dǎo)晶體的標(biāo)志。
通過計算機(jī)模型,我們從理論上描述了若現(xiàn)實世界中存在常溫超導(dǎo),其材料應(yīng)具有什么性質(zhì)。而如今吸引全球關(guān)注的?LK-99?正好具有這種特殊性質(zhì)。
這可能也是相關(guān)研究中,第一個證實了“常溫常壓超導(dǎo)體”理論可行的。
第四次工業(yè)革命或?qū)砼R?
理論上,沒有了電阻,電流流經(jīng)超導(dǎo)體時就不發(fā)生熱損耗,電流可以毫無阻力地在導(dǎo)線中形成強(qiáng)大的電流。目前,這種零電阻的實現(xiàn)還需要溫度和氣壓上的限制,一旦室溫超導(dǎo)實驗成功,這將是人類歷史上最重要的科技發(fā)展里程碑之一。
浙商證券研報稱,目前大多數(shù)簡單金屬或合金材料的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度都在40K(-233℃)以下,限制了超導(dǎo)材料的廣泛應(yīng)用;目前僅發(fā)現(xiàn)銅氧化物超導(dǎo)體和鎳氧化物超導(dǎo)體2種轉(zhuǎn)變溫度達(dá)到液氮溫區(qū)77?K(-196℃)的非常規(guī)超導(dǎo)材料體系。
該機(jī)構(gòu)認(rèn)為,室溫超導(dǎo)材料的如果得以問世,至少在能源利用效率、交通、信息處理和醫(yī)療方面有重大影響。
首先,能源利用效率方面,超導(dǎo)材料利用零電阻的特性,可以無損耗地傳輸電力,使得能源傳輸效率、穩(wěn)定性和可靠性極大提升。
交通方面,超導(dǎo)材料帶來電能傳輸效率的提升和磁懸浮列車降低成本的可能,將直接影響高速交通方式變革。
信息處理方面,超導(dǎo)材料在低溫環(huán)境下具有高度的量子特性,可用于構(gòu)建量子計算機(jī),運(yùn)算速度遠(yuǎn)超現(xiàn)有計算機(jī),或?qū)⒃谛畔⑻幚眍I(lǐng)域帶來巨大變革。
醫(yī)療方面,超導(dǎo)材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,例如MRI、超導(dǎo)線圈等。常溫常壓下超導(dǎo)材料的出現(xiàn),將為醫(yī)療設(shè)備的小型化和便攜化提供可能,推動醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步。
市場影響方面,?中郵證券認(rèn)為,室溫超導(dǎo)意味著超長距離無損耗輸電得以實現(xiàn),這將引起全球電力網(wǎng)絡(luò)的新一輪的基建狂潮,除此之外超導(dǎo)磁體、超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)磁懸浮列車等方面均將有所突破。
這意味著,如果有人能夠攻破室溫常壓超導(dǎo),并最終實現(xiàn)商用,其巨大的價值很有可能開啟第四次工業(yè)革命。
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