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“常溫超導體”究竟是啥：歷史性突破還是烏龍？

  • 商洛在線
  • 2023-08-02 21:04:02
  • 來源：深圳特區報

磁懸浮列車滿街跑，新能源汽車充電五分鐘續航2千公里，手機也能變超算，電力超長距離無損傳輸……這樣科幻電影般的世界，現如今被“室溫超導”撬開了門縫。

7月22日，韓國研究團隊發布論文宣稱實現了世界首個室溫常壓超導體后，隨即在全球引發熱潮。“室溫超導”現在有多火？從資本市場的反應可見一斑。A股超導板塊本周連續大幅上漲，而美國股市中一家名為“美國超導”的公司更是一度暴漲150%。“室溫超導”到底是什么？它會如何改變我們的生活？韓國的研究成果靠譜嗎？我們來一探究竟。


(資料圖)

打破物理學“結界”

第四次工業革命來了？

要了解“室溫超導”，首先我們要知道什么是“超導”。“超導”是一種特殊的物理現象，指的是某些物質在低溫或高壓的情況下表現出“電阻為零”的性質，這種物質被稱為“超導體”。

簡單來說，“超導”就是在特定條件下電阻為零的現象。而“室溫常壓超導”，就是在不需要特殊條件的情況下，就能實現零電阻、抗磁性的現象。

這種技術一旦實現，對我們的生活意味著什么？首先，在能源方面，原本電力的傳輸會產生消耗，且隨著距離的增加，消耗會越大。而“室溫超導”零電阻的特性，或將實現超長距離無損耗輸電，產能和利用效率將會大大提升。

其次，在交通方面，無損的電力傳輸和高效的能源存儲，或使新能源汽車實現充電五分鐘行駛兩千公里，磁懸浮列車或成為日常，未來將直接改變人們的交通方式。

2023中國科幻大會的科幻產業新技術新產品展覽上的高速飛車仿真模型。新華社記者 陽娜 攝

最后，在信息處理方面，芯片將無需再顧及發熱問題，手機也能擁有小型超算能力，算力的瓶頸將被突破，人工智能和數字技術將迎來爆發式發展。

可以說，“室溫超導”帶來的無損世界猶如科幻電影，無疑將開啟第四次工業革命。然而，韓國研究團隊是否真的找到了物理學的“圣杯”？

歷史性突破還是烏龍？

韓國團隊要求撤回論文

此次“室溫超導”事件可以說充滿了戲劇性。在7月22日韓國團隊發布首次實現“室溫超導”后，學術界首先是充滿質疑的，其原因在于，韓國團隊公布的超導體制備過程極其簡單，堪比古代煉金術，將一堆粉末材料扔進爐子里燒制，燒完便能出現超導體材料“LK-99”，其流程簡單到在普通的高中實驗室內即可完成。

其次，韓國團隊僅描述了制備流程，并沒有拿出可供檢測的實驗樣品。因此，全世界在最初都處于觀望狀態。

然而，8月1日“劇情”出現反轉，中美俄的實驗室同時復現了該材料。美國方面，美國勞倫斯伯克利國家實驗室宣布，在超級計算機的模擬下，其結果支持韓國發布的“LK-99”作為室溫超導體材料。

俄羅斯方面，俄羅斯科學家Iris Alexandra在社交媒體推特表示，他成功制備出了具備常溫抗磁性的“LK-99”晶體，而常溫抗磁性正是超導體的特性之一。

中國方面，一個ID為“關山口男子技師”的B站up主，發布了一則名為“LK-99驗證”的視頻。視頻中的實驗復現了韓國公布的常溫常壓超導材料的抗磁性，也就是被復現的材料確實可以磁懸浮。這一實驗視頻背后的團隊是華中科技大學材料學院博士后武浩、博士生楊麗，該實驗在常海欣教授的指導下完成。

華中科技大學材料學院驗證的“LK-99”材料。

就在中美俄實驗室同日復現該材料的第二天，8月2日，韓國室溫超導團隊對外宣稱，其論文存在缺陷，系團隊中的一名成員擅自發布，目前團隊已要求下架論文。

“室溫超導”離我們還有多遠？

多位中科院專家發聲

這次“室溫超導”研究可謂一波三折，學術界如何看待韓國團隊發布的“室溫超導”技術？

據界面新聞，北京航空航天大學材料科學與工程學院、中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心的科研人員也對韓國團隊的研究進行了驗證。其中，北京航空航天大學團隊發布的論文顯示，他們根據韓國團隊合成的材料，沒有檢測到超導性。

7月31日，東南大學教授孫悅發布“室溫超導復現實驗-全流程”實驗視頻，視頻中也表示無超導磁懸浮現象，是否是室溫超導依然有待驗證。

中國科學院金屬研究所孫巖研究員和劉培濤研究員在接受媒體采訪時表示，他們進行了理論計算，從計算結果看，“LK-99”有室溫超導的可能性：從能帶的角度給出了一些解釋，“但是不confirm”（不是證實）。

國內一家超導領域龍頭企業的團隊技術負責人也表示，“即使最后能證實該材料具有常溫超導的可能，也不一定代表它具有實用性。其次，即便它有實用性，想做成產業化的帶材，所需的時間也是無法估量的。”

對于“室溫超導”給我們描繪的科幻世界，可能還需要留給時間去驗證。

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