科学科学家首度合成出室温超导材料,在15℃展现超导特性
超导材料虽然因零电阻、抗磁性而威名远播 , 但将其技术化的困难点仍在于 , 这些材料只能在低温高压环境中发挥作用 , 也因此 , 寻找室温下具有超导特性的材料 , 是科学家梦寐以求的目标 。 现在科学家似乎成功了 , 来自罗彻斯特大学的工程师和物理学家们 , 首次在高压力下开发出室温超导材料 , 于15℃出现超导特性 。
本文插图
开发室温超导材料(在室温下完全零电阻和完全抗磁性)是凝聚态物理学的圣杯 , 这种材料可以完全改变当今世界的面貌 。 2012年9月时 , 德国研究人员率先发现石墨颗粒能在室温下表现出超导性 , 虽然仅0.01%部分表现抗磁性 , 但这一发现具有重要意义——科学家看见室温超导的曙光 。
本文插图
【科学科学家首度合成出室温超导材料,在15℃展现超导特性】迄今为止 , 已知最高温度的超导材料仍需在零下23℃才会出现超导性 , 为2018年德国化学家发现的超氢化镧(在压力170GPa , 温度零下23℃时有超导性出现) , 如果像石墨这种便宜又容易获得的材料能实现室温超导 , 将引发新一波工业革命 。
不过没想到 , 科学家最先合成出来的室温超导材料不是石墨 , 而是碳氢化硫 。 由罗彻斯特大学物理与机械工程学助理教授Ranga Dias领导的团队 , 将氢与碳、硫结合在一起、于金刚石压砧上合成简单的碳氢化硫 , 发现该材料在温度15℃、压力39,000,000psi(267GPa)环境下表现出超导性 。
本文插图
虽然 , 实验中产生的压力环境不可能存在于现实世界中 , 作为比较:海平面大气压力约15psi , 前者是后者的260万倍 。 (地球核心压力则约330~360GPa) 。
如果室温超导材料问世 , 会带来哪些卓越应用?首先 , 电网不会再因电线中的电阻而损失多达2MWh的电;其次是开发出速度比飞机还要快的超导磁浮列车;此外 , 也能应用在医学成像扫描技术或更高效的电子产品 , 如果说现在的我们生活在半导体世界 , 那么这些材料将带领我们进入超导世界 , 在那里 , 可能再也不需要电池这东西来储蓄电 。
本文插图
研究的下一步将尝试调整样品的化学成分来降低所需压力 , 假如混合比例正确 , 研究人员相信 , 一个常温常压的超导体终将问世 , 为人类社会带来巨大进步 。
- 科学家|巴西科学家首次发现保存在恐龙化石骨骼内的血液寄生虫
- 中国网|“公共卫生:传播的力量”科学传播工作营在京举办
- 环球网|特朗普批“若拜登当选会听科学家的话”,网友狠怼:真是滑稽……
- 中国科学技术大学|13岁被中科大录取,被称“第一神童”的宁铂,为何出家了?
- 上海市科学技术委员会|上海市经济管理学校校园科技节暨上海科技电影周校园站开幕式顺利举行
- 优生优育|倡议科学生育行动 首届中国优生优育大会在长沙举行
- 卡拉和科学|为什么牛仔裤有个迷你口袋?你不知道的时尚冷知识……
- 房企|中国房地产金融CFO50论坛:“三道红线”的行业声音——立足科学,严谨践行
- 科学深圳先进院在快速化微液滴生成和高密度颗粒阵列研究方面取得进展
- 科学家测量出史上最短时间间隔 仅有247仄秒