“常温超导体”究竟是啥?若实现世界会发生什么改变

2023-11-21 17:20

本文主要是介绍“常温超导体”究竟是啥?若实现世界会发生什么改变,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

连日来,“室温超导”频上热搜。

超导体与普通导电材料不同, 具备“零电阻”和“完全抗磁性”两个特性。

其中,“零电阻”是指电阻为0,当电流通过它,无论超导材料有多长,都不会在超导材料内发生任何损耗,应用潜力非常可观。

 

“完全抗磁性”是指,将超导体置于磁场之中,磁力线却无法穿过超导体,超导体内部磁场依然为零——这是物理学中著名的“迈斯纳效应”。

从1911年人类历史上第一次发现超导体,这百余年间人们不断发现新的超导材料,但实现的条件一直都极端苛刻:低温和高压,也就是摄氏零下100度低温,以及高于大气压力10万倍的极端高压,这也意味着实现超导的环境成本非常高。

所以,大神们一直想打破这个“结界”,常温常压下实现超导,这将让我们的生活发生翻天覆地的变化。

首先,常温超导将带来能源革命。原本电力的传输会产生消耗,且随着距离的增加,消耗会越大。目前,电力运输耗损一般为6%-7%,远距离输电则耗损更大。而常温超导零电阻的特性,或将实现超长距离无损耗输电,产能和利用效率将会大大提升。

无耗损的电力传输和高效的能源存储将对普通百姓生活产生很大影响,比如降低电费,新能源汽车实现充电5分钟行驶2000公里,磁悬浮列车或成为日常,未来将直接改变人们的交通方式。

此外,更可能影响国际格局。毕竟,现在国际政治博弈中其实主要有两大重点:第一,能源;第二,能源的运输。如果超导能够较小成本地解决能源无损运输,甚至可以考虑在撒哈拉沙漠这种无人区,全都铺上太阳能板,然后把电再无损地送到全球各地,冲突和博弈的格局必将发生变化。

其次,常温超导促进工业科技的升级换代。例如,为制造运行速度更快的计算机、超灵敏传感器等奠定基础。目前,计算器与消费电子的技术与材料创新,都是为了要实现高速计算、高频高速传输、小型化等要求,而超导 特性将会颠覆既有的产品设计与材料、技术,如:不再需要散热系统、光纤/高端CCL(铜箔基板)被取代、先进制程门槛降低等,让即便是小如iPhone的移动装置,都能拥有与量子计算机匹敌的运算能力,能量利用的效率直接上天了。可以说,算力的瓶颈将被突破,人工智能和数字技术将迎来爆发式发展。

世界上还有很多东西需要用到磁。比如核磁共振仪,也就是MRI。MRI需要用到超导磁铁。而目前的技术下,超导磁铁需要保持很低的温度,需要消耗大量液氮来冷却,这也是核磁共振检查费用比较高的其中一个原因。如果超导实现了,核磁技术也将迎来变化。

在半导体产业链,超导现象的应用落地也将是一大福音。因为目前半导体制程需要大量能量,如台积电、三星的先进晶圆制程需要消耗电力,预计2025年台积电用电量将占中国台湾整体的12%,若超导体的技术可行,将大大降低晶圆厂的能源消耗。

再者,超导将推进可控核聚变的研究。目前,可控核聚变还很难实现,科学家研究的方向,主要就是在核聚变的周围,用巨大的磁场,约束住爆炸产生的各种高能粒子,然后缓慢释放,这样就能做到加以利用。我国在合肥建设的全球首个全超导托卡马克东方超环(EAST)装置就是利用这样的原理,但装置外面的超导体却需要维持在零下200度等极端条件,这让相关装置成本极高。如果常温超导成功了,必将非常有效地推动可控核聚变的发展。

所以,在韩国团队宣布首次实现“室温超导”后,自然引起了全球关注。不过,目前该团队表示已撤回论文,称研究团队并未准备好发表论文,只是团队中的一名成员在未征得其他作者同意的情况下,就擅自发布了论文。

虽然韩国团队撤回论文,但根据他们此前发表论文进行复现实验的科研团队及个人却层出不穷。截至目前,已有相关团队表示“复现”或者理论上了证实了韩国团队的成果。

这篇关于“常温超导体”究竟是啥?若实现世界会发生什么改变的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/403855

相关文章

Python使用Tenacity一行代码实现自动重试详解

《Python使用Tenacity一行代码实现自动重试详解》tenacity是一个专为Python设计的通用重试库,它的核心理念就是用简单、清晰的方式,为任何可能失败的操作添加重试能力,下面我们就来看... 目录一切始于一个简单的 API 调用Tenacity 入门:一行代码实现优雅重试精细控制:让重试按我

Redis客户端连接机制的实现方案

《Redis客户端连接机制的实现方案》本文主要介绍了Redis客户端连接机制的实现方案,包括事件驱动模型、非阻塞I/O处理、连接池应用及配置优化,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录1. Redis连接模型概述2. 连接建立过程详解2.1 连php接初始化流程2.2 关键配置参数3. 最大连

Python实现网格交易策略的过程

《Python实现网格交易策略的过程》本文讲解Python网格交易策略,利用ccxt获取加密货币数据及backtrader回测,通过设定网格节点,低买高卖获利,适合震荡行情,下面跟我一起看看我们的第一... 网格交易是一种经典的量化交易策略,其核心思想是在价格上下预设多个“网格”,当价格触发特定网格时执行买

python设置环境变量路径实现过程

《python设置环境变量路径实现过程》本文介绍设置Python路径的多种方法:临时设置(Windows用`set`,Linux/macOS用`export`)、永久设置(系统属性或shell配置文件... 目录设置python路径的方法临时设置环境变量(适用于当前会话)永久设置环境变量(Windows系统

Python对接支付宝支付之使用AliPay实现的详细操作指南

《Python对接支付宝支付之使用AliPay实现的详细操作指南》支付宝没有提供PythonSDK,但是强大的github就有提供python-alipay-sdk,封装里很多复杂操作,使用这个我们就... 目录一、引言二、准备工作2.1 支付宝开放平台入驻与应用创建2.2 密钥生成与配置2.3 安装ali

Spring Security 单点登录与自动登录机制的实现原理

《SpringSecurity单点登录与自动登录机制的实现原理》本文探讨SpringSecurity实现单点登录(SSO)与自动登录机制,涵盖JWT跨系统认证、RememberMe持久化Token... 目录一、核心概念解析1.1 单点登录(SSO)1.2 自动登录(Remember Me)二、代码分析三、

PyCharm中配置PyQt的实现步骤

《PyCharm中配置PyQt的实现步骤》PyCharm是JetBrains推出的一款强大的PythonIDE,结合PyQt可以进行pythion高效开发桌面GUI应用程序,本文就来介绍一下PyCha... 目录1. 安装China编程PyQt1.PyQt 核心组件2. 基础 PyQt 应用程序结构3. 使用 Q

Python实现批量提取BLF文件时间戳

《Python实现批量提取BLF文件时间戳》BLF(BinaryLoggingFormat)作为Vector公司推出的CAN总线数据记录格式,被广泛用于存储车辆通信数据,本文将使用Python轻松提取... 目录一、为什么需要批量处理 BLF 文件二、核心代码解析:从文件遍历到数据导出1. 环境准备与依赖库

linux下shell脚本启动jar包实现过程

《linux下shell脚本启动jar包实现过程》确保APP_NAME和LOG_FILE位于目录内,首次启动前需手动创建log文件夹,否则报错,此为个人经验,供参考,欢迎支持脚本之家... 目录linux下shell脚本启动jar包样例1样例2总结linux下shell脚本启动jar包样例1#!/bin

go动态限制并发数量的实现示例

《go动态限制并发数量的实现示例》本文主要介绍了Go并发控制方法,通过带缓冲通道和第三方库实现并发数量限制,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面... 目录带有缓冲大小的通道使用第三方库其他控制并发的方法因为go从语言层面支持并发,所以面试百分百会问到