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移动世界。
超导者

引导图像©Ktsdesign / Adob​​e Stock

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电力通过制作许多创新而改变了世界,如新电器和更快的沟通。超导可以再次完成它 - 如果物理学家只能弄清楚如何使其实用。

超导性发生在材料停止抵抗电流的时候——换句话说,它是无摩擦的电。促进这种容易的、无电阻流动的材料被称为超导体。

5%的美国在美国产生的电力浪费在传输和分销中,每年都花费了数十亿美元的消费者。

当电子从一个原子流动到另一个原子时,就产生了电。现在,日常生活的电力需要克服很多阻力。每当电子移动时,这种电阻就会使典型导体(如铜线)失去能量。这种低效率是以释放热量的形式出现的。

当这些电池用完果汁时,每次笔记本电脑过热时,你都可以责怪这种阻力,当你的灯泡烧坏时。它也是为什么5%的美国在美国产生的电力浪费了在传输和分配方面,每年花费消费者数十亿美元。

但是,如果我们使用超导体(当电子时,当电子移动时不会失去能量),那么我们所有的电气设备 - 或整个电网都会得到严重的效率升级。

冰,冰的婴儿

今天我们实际上有一些超导体。大多数都被用于为医院的人体扫描仪供电,比如核磁共振成像。

但是今天的超导性取决于将材料冷却至极低的温度,大部分时间都要沉淀到极低的温度。出于显而易见的原因,这对手机或个人电脑不实用。

如果我们希望解锁超导性的广泛商业潜力,我们需要提高恒温器。几十年来,科学家们一直在寻求在室温下发生的超导性。

去年年底,他们找到了它。

这里太热了

2020年10月,罗切斯特大学的科学家们宣布他们在58°F的温度下,在一种由氢、硫和碳组成的材料中获得了超导性。此前,2018年超导的最高记录温度仅为8华氏度。

“10到15年后,我们可能会看到一个不同的世界。”

ranga dias.罗切斯特大学

在短短两年内,科学从低温风险的温度下运作到一个漂亮的,秋天的秋日。

领导这项研究的机械工程师Ranga Dias,告诉副这是一个游戏更换者。

迪亚斯说:“就我们目前使用的技术而言,这真的可以颠覆整个世界——这就是为什么我认为这么多研究人员正在全力以赴让这成为现实。”

“10到15年后,我们可能会看到一个不同的世界。”

在压力下

实现室温超导是一个巨大的壮举 - 但是有一个捕获,几乎与温度问题一样大。

为了在如此高的温度下实现超导,迪亚斯和他的团队必须施加压力——非常大的压力。据报道,他们不得不将这种物质挤压到267吉帕,或超过地球大气压力的200万倍大学城

“人们一直在谈论室温超导性,”剑桥大学的材料科学家克里斯·皮卡德(Chris Pickard)说,告诉Quanta杂志。“他们可能没有非常感谢,当我们这样做时,我们将在如此高的压力下进行。”

这种高压要求将暂时保持实验室的室温超导性。

超导体的未来

现在,科学家们正在寻找一种可以在室温和环境压力下工作的超导体。

科学家正在使用计算机计算来指导他们的搜索。根据SciencEnews的说法,这些计算有助于确定他们正在寻找的材料的结构和属性。

寻找这样的超导体将打开许多商业选择,似乎只是梦想到我们现在的梦想:MRIS可能会变得更加强大,可以帮助医生诊断疾病,量子计算机可以商业化,几乎所有的电气设备都会变得更快,并且具有更长的寿命。

休斯顿大学德克萨斯超导中心的创始董事和德克萨斯超导中心首席科学家Paul Chu告诉副科学潜力巨大。

“我认为,如果你能稳定这种高压状态,你就能改变世界。”

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