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美研究团队宣称获得室温超导技术新突破引爆物理圈

佚名 头条 2023年03月10日

界面新闻实习记者| 江西

时隔六个月,美国研究团队再次宣称获得室温超导技术新突破,引爆物理学界。

3月7日,纽约罗彻斯特大学物理学家Ranga Dias及其团队在拉斯维加斯举行的美国物理学会会议上宣布,他们在室温超导领域取得了重大突破。

根据迪亚斯团队的说法,通过使用由氢、氮和镥组成的新材料哪里PC蛋蛋群,可以在 1GPa 的压力和 294K(即 21 摄氏度)的常温下实现超导性能。 研究成果已发表在英国《自然》杂志上。

室温超导是在室温下实现的超导现象。 按照凝聚态物理的标准,室温是指300K(27摄氏度)。 日常生活中提到的室温,范围比较广。

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超导就是超导。 这种现象意味着电流可以通过零电阻且具有完全抗磁性的材料。 一般来说,材料只有在较低的温度下才能进入超导状态。

1911年,荷兰物理学家昂内斯将水银的温度降低到4.2K(即-269摄氏度),发现水银材料在超低温下电阻下降为零。 超导材料和超导技术具有广阔的应用前景,包括电力、高能粒子加速器、磁悬浮交通、可控热核反应、储能等。

因为没有电阻,就意味着电流在传输过程中没有损耗,电线两端不需要变电站进行电压控制,从而可以快速传输电流。

因此,有观点认为,如果室温超导成为现实,将取代特高压输电技术,彻底颠覆目前的输电方式。

特高压电网是指1000kV及以上交流电网或±800kV及以上直流电网。 它是一种长距离、高压输电线路,具有容量大、效率高的特点。 其中一项关键设备是建立特高压变电站。 目前怎么找PC蛋蛋玩家群!!,我国特高压输电技术居世界前列。

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“如果真的实现了室温超导,那就太好了。” 一位电网业内人士告诉界面新闻,“但迪亚士团队目前实现超导的条件是10000个大气压,这与超低温的要求相比,并不容易。”

10,000 个大气压相当于 100,000 米水深的压力。 地球海洋的最深处是马里亚纳海沟,只有11000米深。

不过,一位不愿透露姓名的华人科学家告诉界面新闻,10000个大气压的压力在很多条件下是可以达到的,比如液压机,很多实验室也可以达到这个压力。

“技术颠覆不会这么快到来,现在完全取代它还为时过早。” 中科院物理研究所研究员罗惠谦在接受界面新闻在线采访时表示,10000个大气压的条件还是很高的。

此外,如果要应用室温超导技术或材料,成本是一个非常重要的考虑因素。 “要更换现有的电网,成本必须很低。” 罗惠谦表示PC蛋蛋信誉群,目前国内高压输电技术已经非常成熟,暂时不会被替代。

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“理论离工程应用还很远。” 多位电网专业人士也告诉界面新闻。

罗惠谦表示,基于目前的高压合成和测量技术,室温超导材料的样品收率很低PC28群官网哪里找啊?,常压下不一定稳定。 室温超导材料的大规模应用是不可能的。 如果未来超导材料可以不用高压合成,即使温度达不到室温,接近室温时也将有广泛的应用。

罗惠谦认为,首先在城市建筑中使用超导电缆比替代长距离特高压和超高压输电网络更现实。

2021年9月28日,我国第一条自主研发的新型超导电缆在深圳平安金融中心投入使用。 导电电缆设计、制造和施工的关键核心技术。

据南方电网介绍,这条直径仅17.5厘米、长度400米的高温超导交流电缆是常规电缆输电能力的数倍。

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罗惠干指出,以平安金融中心为例,未来大城市的输电可以像管道一样埋在地下,从电厂到城市仍然采用高压电网,这样,城市上方将没有电线。 这种情况可能会实现。

罗惠谦还表示,超导体还有可能被应用到超导接头上,让很多大功率运行的设备更加安全稳定。

因为超导材料可以实现强电流,进而产生超强磁场。 也有观点认为,实现室温超导后哪里找PC蛋蛋官网?,实现核聚变的托卡马克装置将不再使用液氮冷却装置,这将大大促进可控核聚变的发展。

核聚变被认为是人类能源需求的最终解决方案。 与目前应用广泛的核裂变相比,核聚变不产生核废料,辐射少,不产生有害气体和温室气体,更清洁、更高效、更安全。

实现核聚变发电的难点包括如何实现数亿度的点火和稳定的长期约束控制。

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一位不愿透露姓名的核电业内人士告诉界面新闻,要实现核聚变,温度、密度和约束时间是三个关键因素。 如果实现室温超导,就可以实现禁闭密度平方级的提高,核聚变的难度将大大降低,人类实现聚变能应用的前景将提前实现。

“从科学界的角度来看,室温超导技术的突破令人振奋,具有重大价值。” 一位核聚变领域的专家告诉界面新闻,但目前,常温超导仍需要高压,而且还处于研究领域,更谈不上应用。

该人士表示,1GPa的压力条件,完全超出了目前托卡马克装置所能提供的环境。 如果说托卡马克装置能够提供这样的环境,必然消耗巨大的成本,而最终输出的电器又不划算,这是一个值得考虑的问题。

罗惠谦表示,核聚变研究的难度会大很多。 目前核聚变应用最广泛的超导材料是铌钛丝室温超导技术为何颠覆物理学,下一个突破点是铌三钛材料。 然而,铌锡锡材料经过加热和冷却过程后室温超导技术为何颠覆物理学,在强磁场下性能退化速度较快。

“虽然超导核聚变技术已经发展多年,但要真正实现发电还需要继续努力。” 他说。

他认为,即使实现了核聚变,所使用的磁体仍然主要是传统的超导磁体,而不是今天的常温超导磁体。 “这些室温超导磁体的应用可能还需要几十年的时间。” 罗慧倩说道。

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