常温超导,对中国意味着什么?
常温超导,对中国意味着什么?
若问科技界近日最火爆的新闻,自然是韩国人炼丹炼出了常温超导:人工合成的黄铅矿与磷化亚铜粉末混合后,在真空管中加热至925℃,持续 5-20个小时后退火即可获得常温超导材料。
一时间,全世界材料学研究生纷纷爬起来熬夜烧炉,尝试复现这一结果。公众更是热情高涨,直播蹲守,全程追更。不过种种迹象表明,这可能又是一次“狼来了”的剧本。
话说回来,公众之所以超常期待,是因为这个黑科技“与魔法无异”。毫无疑问,这是一个逆天发现,如果零电阻属实,整个人类社会所有电气设备都值得用超导重做一遍。仅此一项,就足以让中国的机电产业迸发出以十年为期的强劲增长。不仅如此,常温超导在新能源开发、高速运输,乃至于宇航动力等方面都会带来颠覆性的变化。
常温超导,让长距离电力传输更加高效稳定,且成本大降,同时极大提高储能密度和效率,将彻底改变电力输送和能源储存领域。作为电气技术和产能最强的国家,让电力以比石油更低的成本出口,也会彻底改变欧亚大陆的能源结构。此外,还可为可再生能源的大规模利用提供可靠支持,进一步推动可持续能源的发展。
运输方面,真空磁悬浮走进现实。使用室温超导材料替换现有超导材料,可大幅降低磁悬浮列车冷却系统的建造和运维成本,未来时速600公里,甚至更快的磁悬浮列车会像高铁一样普及。欧亚岛将第一次拥有比海运成本更低的运输模式,而中国现有的建设产能,将释放出难以想象的商业潜力,让一带一路的铁路网变得非常有利。
真正关键的,是超导电磁驱动能让宇航部分摆脱化学能源。因为这一变量的改变,太空探险的成本效益公式第一次能够跨过临界点,正如运用伯努利定律逆风航行的三角帆,开启了欧洲的大航海时代。
而如果常温超导的实现如此简单,那对此刻的中国简直是神迹。正如中国在光伏、电动车这些技术领域做过的那样,擅长工程化改进的中国企业能够迅速提升技术,并在国内超大规模市场的加持下实现规模优势。
芯片换成超导材料需要重新设计,也会让中国在光刻机上的劣势进一步缩小,甚至可能将全球各国拉回同一起跑线,帮助我国摆脱当前的芯片困局。
电阻消失的特性,将会颠覆既有的产品设计以及材料与技术的采用,例如不再需要散热系统、光纤/高阶CC被取代、先进制程门槛降低等。
在激光领域,超导材料的应用可以大大降低系统的电阻,提升整机的电光转换效率,不仅使芯片的可靠性直线上升,而且随着废热的减少,激光设备领域的冷却方案将变得更为简单,结构也可以更加小巧。
此外,在医疗成像方面,它可以提高MRI扫描的分辨率和速度。在电子设备方面,它可以提高计算机处理速度和存储容量,即便是小如iPhone的设备,都能拥有与量子电脑匹敌的计算能力。
而在学术上,室温超导技术可以在很大程度上改变物理学中一些已有理论和公式:例如电性和力学原理在它的影响下会发生根本性的改变,而且会产生出新的物理学流动和相互作用。
当然,前提是,这匪夷所思的“超导炼金”的确是真的。
无论这次发现最终被证明是真正的突破,还是如南京大学闻海虎教授猜测是“似是而非的类超导现象”,这足以让科学界眼前一亮。
如果地球人真正掌握了摆脱电阻的技术,整个人类的历史将为之一振。
(根据凤凰网、时代财经综合编辑)
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