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陨石中发现超导材料 燃起室温超导理想之火
2020/4/1 8:38:23 阅读: 323次

  3月30日,由科技日报发布的一则新闻成功引起了众人的注意,主要内容为美国科学家在两块不同的陨石中发现了超导材料,这是人类探索超导材料在太空中形成的首证据。超导材料是一种在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料,由于它的这种特性,科学家一直都在探寻超导材料的更多用途以及适用条件。然而,迄今为止,超导材料依旧只能在低温的环境下实现超导。

  此番,科学家在陨石这种“从天而降”的研究对象中发现了超导材料,这说明在地外的极端环境作用下,是有很大可能形成拥有其他特性的天然超导材料的。这一发现无疑令人非常振奋,不仅在于它是罕见的天然形式的超导材料,还鼓舞了人类寻找室温超导材料的信念。

  说起超导材料,它最诱人的应用当属发电、输电和储能。据了解,超导材料在超导状态下能够表现出零电阻和完全的抗磁特性,这意味着,只需消耗极少的电能,就可以获得10万高斯以上的稳态强磁场。如果换成常规导体材料,要产生出同样大的磁场,则需消耗3.5兆瓦的电能和大量的冷却水,投资成本巨大。仅是这一点,超导体材料就具有了绝佳的优势。

  电力领域中,超导发电机仿佛被赋予了特异功能。人们利用超导线圈磁体,在几乎没有能量损失的情况下,就将发电机的磁场强度提高到了5万至6万高斯,如此一来,单机发电容量比常规发电机提高了5至10倍,高达1万兆瓦。而超导发电机在效率提高50%的同时,机器体积减少一半,整机重量减轻三分之一。

  事实上,除了发电外,超导体材料还有许多为人惊叹的用途。利用超导材料的抗磁性,人们创造了高速超导磁悬浮列车;利用超导材料制作超导计算机,可以彻底解决电脑的散热问题,大大提高计算机的运算速度;还可制作电力电缆,减少输电过程中损耗在线路上的电能,常被用于大容量输电;利用超导材料的完全抗磁性,可制作无摩擦陀螺仪和轴承。另外,在一系列精密测量仪表和辐射探测器、微波发生器、逻辑元件等的制作中,超导材料也有涉及。

  众所周知,核能的威力十分强大,尤其在核聚变反应时,内部温度高达1亿至2亿℃,没有任何常规材料可以包容这些物质。而超导体产生的强磁场可以作为“磁封闭体”,将热核反应堆中的超高温等离子体包围、约束起来,然后再慢慢释放,从而达到核聚变可控效果,也使得受控的核聚变能源成为21世纪前景广阔的新能源。

  人类自从1911年发现超导材料开始,至今已经一百多年了,如今超导材料得天独厚的特性已经被运用在了诸多领域,也得到了广泛认可。但是一直以来,室温下的超导体材料无法进入超导状态,科学家也不断在探索这其中的奥秘。此番新发现,相信会为超导体研究带来新的突破,甚至,来自太空的陨石还会送来人们不曾预见的太空环境状况,成为人类开发新化合物的理想沃土。

摘自:化工仪器网
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