ChatGPT热度正盛,
科技圈又又又来整活了!!!
当地时间3月7日
纽约罗切斯特大学物理学家
朗加·迪亚斯(Ranga Dias)
公布了一份研究成果:
其团队发现了一种可以
在室温条件下实现超导的新材料。
该材料是由
氢、氮、镥三种元素合成,
在1GPa(约1万个标准大气压)条件下
其超导临界温度约为21℃。
日常我们根据物质导电特性
可以分为:
导体、半导体、绝缘体和超导体四类。
导体和半导体都存在一定电阻,
电阻会导致电流传输过程中的能量损耗。
而超导体在满足一定温度和压力条件下,
可以使得内部电阻变为零,
这时电流传输就不再有能量损耗。
除了完全电导性之外,
超导体还具备完全抗磁性、
通量量子化等一系列神奇的特征。
完全抗磁性
完全抗磁性又称迈斯纳效应,超导体表面能够产生一个无损耗的抗磁超导电流,这一电流产生的磁场,抵消了超导体内部的磁场。
通量量子化
通量量子化又称约瑟夫森效应,指当两层超导体之间的绝缘层薄至原子尺寸时,电子对可以穿过绝缘层产生隧道电流的现象,即在超导体—绝缘体—超导体结构可以产生超导电流。
但目前超导体并没能
大规模的应用到工程领域,
其主要原因是材料受
超导临界温度、压力的限制,
导致使用成本太大。
迪亚斯团队发表的研究成果,
号称在较为宽松的条件下
解决了常温超导的世界难题,
引发了业界轰动,
同时也伴随着巨大的质疑。
如果该研究成果为真,将引发在医学、交通、电力、军事等多个领域的重大发展和变革,并深刻改变人类社会的运行方式。
在轨道交通领域,受到最直接影响的就是磁悬浮系统。
目前的磁悬浮系统通常采用的技术是:通过轨道两侧的线圈里流动的交流电,将线圈变成电磁体,由于它与列车上的电磁体的相互作用,使列车开动。讲得更通俗直白一点,相当于电动机转子和定子之间的旋转运动变成了磁悬浮列车和轨道之间的直线运动。由于列车车体与轨道没有相互接触,磁悬浮系统在运行噪声、稳定性和运行速度上有很大优势。
但目前磁悬浮系统也存在缺点:为了维持磁场,轨道必须时刻保持强大的电流。而常规导体的电阻会导致巨大的能量损耗,在列车高速运行的情况下,供电稳定性和安全性带来了一系列工程难题。
而在超导磁悬浮系统中,列车和轨道上分别装备有超导磁体。当存在外磁场时,由于完全抗磁性,超导体内部会产生一个相反的磁场,使超导体内部的总磁感应强度为零。由此产生的斥力可以使沉重的列车悬浮在空中。
通过改变轨道上磁场的方向,可以使列车保持向前运动。
由于超导材料的完全导电性,电流传输过程不存在能量损耗,系统供电稳定性和安全性极大提升;仅需要极低的能耗,即可实现长距离超高速运输。
激动~~
目前超导磁悬浮技术工程应用的最大难题是已发现的超导材料的临界条件都极为苛刻,维持临界的成本极大。而常温超导材料的发现,可以说是解决了超导磁悬浮系统最后一个工程应用难题,使超高速超导磁悬浮列车不再是一个梦!
它将会实现更高的制动效率、更快的行驶速度、更低的运行成本,极大改变人们的生活。
但是,这一天真的快到来了么?
目前迪亚斯团队的发现还存在大量疑点,其成果真实性还无法证实。
在相关成果得到普遍论证之前,小编劝大家还是稍安勿躁。让我们怀着对美好未来的期待,期盼常温超导磁悬浮的早日到来吧!