罗切斯特大学和内华达州拉斯维加斯大学的研究人员,成功取得了全世界首个“室温超导体”的突破,这也是被称为能源效率的至高无上、有如“圣杯”般的目标。
![](https://www.nsf.gov/news/mmg/media/images/RN%20superconductivity.jpg)
Credit: University of Rochester / J. Adam Fenster
美国研究团队成功地在金刚石砧盒中,建立了室温超导性现象。研究团队由罗切斯特大学物理学家迪亚斯 (Ranga Dias) 和拉斯维加斯大学的物理学家萨拉马特 (Ashkan Salamat) 领导、美国国家科学基金会资助。
金刚石砧盒是一种物理学家常用的小型手持研究装置,可将样品材料置于极高压力(最高约360吉帕斯卡)中,模拟其承受着位于地球中心的极端压力,以研究其性质。
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尽管《自然》期刊报导这种现象尚处于早期理解阶段,但此一发现对能量的存储和传输方式具有深远的影响,有一天可能会改变从笔记本电脑到MRI机器等日常技术设备的供电方式,以及人员和货物的运输方式。
萨拉马特说:“这是改变游戏规则大发现。” “这项发现是最尖端的,技术尚处于起步阶段,但是对未来的可能性是无限的。这可能会改变能源网格,改变每一个电子驱动的设备。”
超导是一种引人注目的量子现象:其标志性的特性包括磁场驱除和电流的零电阻流动,表示流经电路的能量电流可以完美传导,而不会损失功率。
美国一年由传输所流失的电力,就高达2亿MWh (兆瓦时),损失成本为200亿美元!
自1911年发现超导以来,科学家们仅能在绝对零度(-273°C)的温度下观察到超导性,这也使得广泛的实际应用无法实现。然而,在1968年时,科学家们即预测,在高压注入的金属氢可能是发现室温或高于室温超导性的关键。
迪亚斯说:“由于低温的限制,具有卓越性能的材料并未像许多人想象的那样完全改变世界。” “但是,我们的发现将打破这些障碍,为许多潜在的应用打开大门。”
然而,任何一种突破性的研究,都不是一蹴可及的 —— 美国国家科学基金会已经为这一研究领域提供了数十年的资助。 下一步的研究重点,将包括寻找合适的电子和晶体结构,并试图降低、甚至完全消除对压力的需求。”
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