新时代炼金术来了？室温超导真的能点石成金吗？
2023-08-04 10:25:05
来源：江瀚视野
在黑暗的中世纪，有一个职业堪称玄学，这就是炼金术师在中国国内或称为炼丹师，然而就在最近一则消息引发了整个市场的热议，这就是韩国科研团队发现了室温超导材料，引发了市场的热议，室温超导如果是真的到底会带来哪些改变？
(资料图)
一、室温超导，新时代炼金术来了？
据界面新闻的报道，韩国研究团队近期发表的常温常压超导体“LK-99”研究成果，近日引爆全球，其影响力甚至超越学术界，成为不少网友讨论的话题。而日前，美国国家实验室经过计算机仿真后，证实“LK-99理论上存在超导性”，这又让外界感到振奋。但关于“LK-99”成果能否成功复现，仍存悬念，科学家目前还在努力实验中。
所谓超导，是指电流通过时没有因为受到任何阻力而导致损失，导体的电阻为零。超导体是一种能在完全无电阻下传递电流的材料，因为零电阻，就可以在不过热或耗费大量能源情况下，创造超强磁场。
超导现象通常在极低温或极高压环境状态下出现，是一种普遍存在的特性，并不限于特定的元素或材料类型。目前所发现的各种具有超导电性的物质，其中包括金属单质、含金属化合物、非金属单质、非金属化合物……许多物质在普通条件下就是完全绝缘的陶瓷，只有在极特殊的环境下才展现出超导特性。
在过去，要实现材料的超导性，仅是环境维持成本就非常高，所以这次“LK-99”材料的常温常压超导性才会如此引发关注。现实生活中普遍存在的普通导体，如铜、铁等金属材料，当电流通过时，由于电阻的存在，电子会在穿行的过程中与原子碰撞，最终就会出现发热的现象，引发了市场的应用问题。
二、室温超导真的能点石成金吗？
随着科学技术的不断发展，人类对于超导的研究也在不断深入。超导是一种特殊的物理现象，指的是在一定条件下，物质的电阻会降为零。超导材料的应用可以极大地改善现有的能源、交通、医疗、信息等领域，因此被誉为新时代的炼金术，如今常温超导的消息出现，让人不禁想问真的有可能实现点石成金的情况吗？
首先，常温超导所对应的就是低温高压超导，目前要实现超导都需要非常苛刻的外部环境，这也就导致了超导的成本很高，难以得到有效的普及。从目前市场来说，要实现超导，需要将材料置于极低的温度和极高的压强下。这种条件不仅对材料本身的要求极高，而且对实验设备和环境也提出了巨大的挑战。目前，世界上最先进的高温超导材料需要在液氮冷却下的零下两百多摄氏度才能实现超导。这种极端的环境不仅给实验带来了极大的困难，而且也使得超导技术的应用受到了很大的限制。举个最简单的例子，医院的核磁共振仪器每次开机就不能轻易关机，因为开关机一次所需要的液氮成本都是巨大的，这就是低温高压超导的难点。
其次，如果常温超导可以实现的话，就有可能彻底改变市场，其中在能源、交通、医疗、信息技术等领域都会有快速的应用，具体来说：
一是彻底变革能源产业。超导技术可以极大地提高电力输送的效率，降低能源损耗。如果实现常温超导，将彻底改变现有能源产业的格局，推动清洁能源的发展。例如，利用超导电缆传输电能，可以大大降低输电过程中的能量损失，提高电能利用率。此外，超导技术还可以应用于核聚变反应堆等新能源设施，为人类提供更加可持续的能源解决方案。
二是有效优化交通出行的方式。交通工具的动力来源主要是燃油发动机，其效率低下、污染严重。如果能利用超导技术实现高效、低能耗的动力系统，将对交通出行产生革命性的影响。例如，利用超导磁悬浮技术替代传统轮轨交通，可以大幅提高运输速度和效率，减少能源消耗和环境污染。
三是积极推动医疗领域的应用。医疗设备中的电机、电磁阀等部件需要大量的电能驱动。常温超导技术的实现将使得这些设备的能耗大大降低，为医疗领域带来巨大的便利。例如，利用超导磁共振成像(MRI)设备可以获得更为清晰的医学图像，提高诊断准确率；利用超导心律失常消融器可以更精确地消除心脏疾病。
四是改变计算机信息技术的发展。计算机的核心是微处理器，而微处理器的运行离不开电能。常温超导技术的实现将使得计算机的性能得到极大提升，为信息产业发展带来新的机遇。例如，利用超导内存器件可以实现更高速度、更低耗能的数据存储和传输；利用超导晶体管可以实现更高速度、更低功耗的计算能力。最简单的应用就是喜欢玩游戏的朋友，再也不用担心计算机在运行过程中过热的现象了。
第三，然而，要实现常温超导仍然存在一些困难和挑战。首先是技术难题。目前，LK-99虽然看上去很美，但是能否真正实现也是难题。其次是商业化应用和成本问题。常温超导的商业化应用不仅需要解决技术问题，还需要考虑成本问题。降低超导材料的制备成本和设备的投资成本，提高商业化的可行性和可持续性。
因此，常温超导虽然看上去很美，但是能否真正实现依然是一个未知数，我们目前不妨还是看看科学界能否真正把常温超导探索出来，不过一旦成真，其价值已经不是点石成金那么简单了。
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