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隕石中發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)材料燃起室溫超導(dǎo)理想之火

2020-03-31 10:16:44來源：化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：隕石閱讀量：1484

導(dǎo)讀：3月30日，由科技日?qǐng)?bào)發(fā)布的一則新聞成功引起了眾人的注意，主要內(nèi)容為美國科學(xué)家在兩塊不同的隕石中發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)材料，這是人類探索超導(dǎo)材料在太空中形成的首證據(jù)。

　　【儀器網(wǎng) 時(shí)事聚焦】3月30日，由科技日?qǐng)?bào)發(fā)布的一則新聞成功引起了眾人的注意，主要內(nèi)容為美國科學(xué)家在兩塊不同的隕石中發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)材料，這是人類探索超導(dǎo)材料在太空中形成的首證據(jù)。超導(dǎo)材料是一種在一定的低溫條件下呈現(xiàn)出電阻等于零以及排斥磁力線的性質(zhì)的材料，由于它的這種特性，科學(xué)家一直都在探尋超導(dǎo)材料的更多用途以及適用條件。然而，迄今為止，超導(dǎo)材料依舊只能在低溫的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)。

　　此番，科學(xué)家在隕石這種“從天而降”的研究對(duì)象中發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)材料，這說明在地外的環(huán)境作用下，是有很大可能形成擁有其他特性的天然超導(dǎo)材料的。這一發(fā)現(xiàn)無疑令人非常振奮，不僅在于它是罕見的天然形式的超導(dǎo)材料，還鼓舞了人類尋找室溫超導(dǎo)材料的信念。

　　說起超導(dǎo)材料，它誘人的應(yīng)用當(dāng)屬發(fā)電、輸電和儲(chǔ)能。據(jù)了解，超導(dǎo)材料在超導(dǎo)狀態(tài)下能夠表現(xiàn)出零電阻和完全的抗磁特性，這意味著，只需消耗極少的電能，就可以獲得10萬高斯以上的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場。如果換成常規(guī)導(dǎo)體材料，要產(chǎn)生出同樣大的磁場，則需消耗3.5兆瓦的電能和大量的冷卻水，投資成本巨大。僅是這一點(diǎn)，超導(dǎo)體材料就具有了絕佳的優(yōu)勢。

　　電力領(lǐng)域中，超導(dǎo)發(fā)電機(jī)仿佛被賦予了特異功能。人們利用超導(dǎo)線圈磁體，在幾乎沒有能量損失的情況下，就將發(fā)電機(jī)的磁場強(qiáng)度提高到了5萬至6萬高斯，如此一來，單機(jī)發(fā)電容量比常規(guī)發(fā)電機(jī)提高了5至10倍，高達(dá)1萬兆瓦。而超導(dǎo)發(fā)電機(jī)在效率提高50%的同時(shí)，機(jī)器體積減少一半，整機(jī)重量減輕三分之一。

　　事實(shí)上，除了發(fā)電外，超導(dǎo)體材料還有許多為人驚嘆的用途。利用超導(dǎo)材料的抗磁性，人們創(chuàng)造了高速超導(dǎo)磁懸浮列車；利用超導(dǎo)材料制作超導(dǎo)計(jì)算機(jī)，可以徹底解決電腦的散熱問題，大大提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度；還可制作電力電纜，減少輸電過程中損耗在線路上的電能，常被用于大容量輸電；利用超導(dǎo)材料的完全抗磁性，可制作無摩擦陀螺儀和軸承。另外，在一系列精密測量儀表和輻射探測器、微波發(fā)生器、邏輯元件等的制作中，超導(dǎo)材料也有涉及。

　　眾所周知，核能的威力十分強(qiáng)大，尤其在核聚變反應(yīng)時(shí)，內(nèi)部溫度高達(dá)1億至2億℃，沒有任何常規(guī)材料可以包容這些物質(zhì)。而超導(dǎo)體產(chǎn)生的強(qiáng)磁場可以作為“磁封閉體”，將熱核反應(yīng)堆中的超高溫等離子體包圍、約束起來，然后再慢慢釋放，從而達(dá)到核聚變可控效果，也使得受控的核聚變能源成為21世紀(jì)前景廣闊的新能源。

　　人類自從1911年發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)材料開始，至今已經(jīng)一百多年了，如今超導(dǎo)材料得天獨(dú)厚的特性已經(jīng)被運(yùn)用在了諸多領(lǐng)域，也得到了廣泛認(rèn)可。但是一直以來，室溫下的超導(dǎo)體材料無法進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)，科學(xué)家也不斷在探索這其中的奧秘。此番新發(fā)現(xiàn)，相信會(huì)為超導(dǎo)體研究帶來新的突破，甚至，來自太空的隕石還會(huì)送來人們不曾預(yù)見的太空環(huán)境狀況，成為人類開發(fā)新化合物的理想沃土。

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