美学者制成21ºC室温超导材料，有何意义

发布时间：2023-03-15 11:26:08 所属栏目：外闻来源：

导读：美国物理学家表示，他们已经制造出一种可以在室温21ºC实现超导性能的全新材料。消息一出，立刻引起物理界震动，要知道，如果超导材料能在室温下被制造出来，绝对是一件颠覆性的研究，对我们生活的方方面面都会产

美国物理学家表示，他们已经制造出一种可以在室温21ºC实现超导性能的全新材料。消息一出，立刻引起物理界震动，要知道，如果超导材料能在室温下被制造出来，绝对是一件颠覆性的研究，对我们生活的方方面面都会产生巨大影响，锁定诺奖一点不为过。

要明白超导材料，首先必须明白超导现象。超导现象是某些材料在特定临界温度之下，电阻完全消失为零的现象，这些材料也被称为超导体。但实际上，自然界中所有的物质在常温条件下电阻都不可能为零,因此,超导体才显得异常珍贵,而且也受到科学家们的持续探索。

超导现象首先被发现，要追溯到上个世纪，最开始是由荷兰物理学家Onnes发现，当时是将金属汞降温至液氦温度5K（-268 C）以下，甚至接近绝对零度，发生了神奇的现象：汞的电阻突然神奇的消失了。科学家将此现象命名为超导现象，意思就是没有电阻，电导可以无穷大，所以就是超级导电。

因此，紧接着的十几年，科学家一直围绕着如何提高超导材料的制备温度，最好是在室温下。最终，在1972年，麦克米兰根据理论计算，最后得出结论，表示超导材料临界温度不可能超过40K，也就是-233ºC。这样的结论，几乎将超导材料的研究带入了深渊，虽然40K相较于5K，已经提高了，但仍然是人类难以使用的温度。尽管在室温下进行超导材料的实验几乎是不可能的,但是科学家们一直在尝试着。

其实，超导材料的难点，还是在于温度，因为在初探超导材料时,它的高温相关性很强,在温度很低的情况下,产生了超导现象。而物理界又有这样一个共识，那就是绝对零度不可能达到，所以我不能在绝对零度下去发现超导材料。

其实是有的，我们知道，材料在高压下会出现一些神奇的现象，会降低材料的熔点，沸点等，就像高压锅煮饭效率高就是这个道理。所以，科学家就采用对材料加压的方式，让材料的属性发生一些特异性的变化。说起超导材料的重要用途，那可就要多了。我们知道，现在生活中我们日常使用的材料，都是有电阻的，所以才有了电流，电压之间的关系。

超导材料的应用，一方面是利用其电阻为0的特性，二方面是利用其完全抗磁的特性，三方面是利用其通量量子化特性。如果电阻为零，材料的通讯将颠覆目前的欧姆定律的束缚，电流电压的关系将改性，因此电网基础设施，将不存在远距离输电，而电损耗的问题。同时在快速的量子计算和量子通讯方面也大有作为。

除此之外，如果数据可靠，能被重复拿出来，到产业化还有很长的路要走，因为这种极端压力条件也是相当苛刻，虽然将温度提升到室温，但压力又是另一个难题。所以说，科学的路途并非坦途，工业界也一样面临着诸多挑战。不过，这些问题都不是阻碍人类探索宇宙的绊脚石，因为人类已经找到了一种方法，可以让我们更好地利用太阳能发电。

（编辑：汽车网）

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