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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(lái)源:化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞:隕石閱讀量:1590
我要評(píng)論

  【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(guó)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(lèi)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(xiàn)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(shuō)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(wú)疑令人非常振奮,不僅在于它是罕見(jiàn)的天然形式的超導(dǎo)材料,還鼓舞了人類(lèi)尋找室溫超導(dǎo)材料的信念。
 
  說(shuō)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(wàn)高斯以上的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)。如果換成常規(guī)導(dǎo)體材料,要產(chǎn)生出同樣大的磁場(chǎng),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(shì)。
 
  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(xiàn)圈磁體,在幾乎沒(méi)有能量損失的情況下,就將發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)強(qiáng)度提高到了5萬(wàn)至6萬(wàn)高斯,如此一來(lái),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(wàn)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(chē);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(wèn)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(guò)程中損耗在線(xiàn)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(wú)摩擦陀螺儀和軸承。另外,在一系列精密測(cè)量?jī)x表和輻射探測(cè)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(méi)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(chǎng)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(lái),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(lèi)自從1911年發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)材料開(kāi)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(lái),室溫下的超導(dǎo)體材料無(wú)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(lái)新的突破,甚至,來(lái)自太空的隕石還會(huì)送來(lái)人們不曾預(yù)見(jiàn)的太空環(huán)境狀況,成為人類(lèi)開(kāi)發(fā)新化合物的理想沃土。
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    2019-11-26 10:58:02
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