人類終於突破了室溫超導技術!重磅研究被《自然》火速收錄
2020-11-25 中國科學技術館./t20201019_1035936_taonews.html
-
當前位置：
首頁 > 興趣圈 > 科幻世界 > 科幻資訊 > 科幻出版人類終於突破了室溫超導技術！重磅研究被《自然》火速收錄
![]()
責任編輯：科幻世界雜誌社更新時間：
![]()
科學界迎來了一項重磅突破！
來自內華達大學、拉斯維加斯大學和羅切斯特大學的物理學家們發表《自然》封面文章，展示了他們室溫超導(他們稱之為能源效率的「聖杯」)實驗的成功結果，震動了整個物理學界。
他們使用了光化學合成方式，在硫化氫體系中摻雜碳元素，實現了在287K(約15℃)溫度下的含碳硫化氫超導。這代表人類向長久以來的目標——創造出具有最優效率的電力系統，邁出了重要一步。
當然，這次的室溫超導是在特殊環境中使用的。研究小組使用一塊金剛石「砧板」，給超導材料施加了267Gpa的超級高壓，相當於200多萬倍標準大氣壓，才實現了這一結果。而在現實中，如此高的壓力只有在接近地心的位置才存在，因此其離實用還差得很遠。
儘管這一成果還處於早期階段，或者說是基礎層面，但這一發現對人類能源發展有著重要的意義。作者評論稱：「這是一個革命性的遊戲規則改變者，這將徹底改變能源網，改變每一個電子驅動的設備。」
超導電性是一種引人注目的量子現象，它的標誌性特性包括被排開的磁場和零電阻的電流。這意味著，通過電路的電流是完美傳導的，不存在功率損耗。
輸電過程中的損耗是影響人類能源利用效率的重要原因，研究數據顯示，我國領先的特高壓輸電技術，使用1000kV的高壓，在1000公裡的距離上輸電損耗在5%左右。每傳輸1000度電就有50度浪費了。
![]()
而如果能實現超導傳輸，輸電損耗有望大幅降低。假設所有的輸電由銅纜置換稱超導電纜的話，輸電損耗有望降到2%。據統計，到2050年，約4000千米的銅纜置換成超導電纜的話，輸電損耗有望減少31億千瓦左右。相當於260萬人1年的電力使用量。因發電排放的二氧化碳有望減少106萬噸。
因此，自1911年首次觀測到以來，科學家們對超導研究可謂「趨之若鶩」。
然而直到今天為止，只在非常低的溫度下——要到絕對零度(零下273攝氏度)附近才能觀察到超導電性，這將使其無法得到廣泛的實際應用。值得期待的是，在1968年，科學家們預測，在非常高的壓力下製備的金屬氫可能是室溫超導的關鍵因素。
羅切斯特大學的研究小組一直致力於化學合成氫氣，以解決這個百年難題。他們利用金剛石砧施加不同的壓力，配合以不同的溫度，找到正確的組合使含碳硫化氫進入金屬狀態，然後進一步進入室溫超導狀態。
值得一提的是，這篇論文從8月31日投稿到9月8日接受，《自然》只用了不到10天時間，可見該成果的裡程碑性意義。
此外，使用硫化氫作為超導材料，這點在6年前就被中國科學家提出過。2014年，吉林大學的馬琰銘和崔田團隊各自通過理論計算做出預測：H₂S在160GPa下超導臨界溫度為80K;H₂S與H₂複合成的H3S結構在200GPa下超導臨界溫度在191K至204K之間。
本文來自： 前瞻網
特別聲明：本文轉載僅僅是出於科普傳播信息的需要，並不意味著代表本網站觀點或證實其內容的真實性；如其他媒體、網站或個人從本網站轉載使用，須保留本網站註明的「來源」，並自負版權等法律責任；作者如果不希望被轉載或其它相關事宜，請與我們接洽。
每日薦書
![]()
- 張瀟——天龍兩生
算起來，自顧海棠降落在迷途天以來，已經是第七個地球日......
![]()
- 陳楸帆——恐懼機器
天邊的火燒雲燎得阿古面紅心跳，甚過於滲入腳底砂土的血......
![]()
添加官方微信了解最新資訊![]()
微信![]()
新浪微博![]()
QQ![]()
QQ空間
添加官方微信了解最新資訊
微信
新浪微博
QQ
QQ空間相關焦點
-
人類首次實現室溫超導!研究登上《自然》封面
據最新一期《自然》的封面文章，美國羅切斯特大學的科學家們在260萬個大氣壓下，成功創造出了臨界溫度約為15℃的室溫超導材料，這是人類首次實現室溫超導。現有的超導材料大都需要在極低溫下才能工作，這大大限制了它們的大規模應用。因此，找到一種室溫超導材料，是物理學家長久以來的夢想。而今，我們迎來了人類探索超導之路上的裡程碑事件。讓電阻消失其實，現在距離首次發現超導現象足足有100多年了。 -
深度解讀「人類首次實現室溫超導」：思路並無突破，中國並不落後
「最終總有一天，我們有希望在這一類材料裡面達到室溫下穩定的超導材料，而不再需要這麼高的壓力條件，那個時候超導研究的歷史性突破就真的實現了。」室溫超導體材料能夠在無需冷卻的條件下零電阻導電，一旦實現，將對我們的電網基礎設施、高精尖物理科研設備、量子計算、通信設備等諸多領域產生革命性影響。 -
深度解讀「人類首次實現室溫超導」:思路並無突破,中國並不落後
這篇刊登在《自然》封面的研究，和之前的研究思路並沒有太大區別，它唯一的重要性就是把臨界溫度紀錄又提高了。「最終總有一天，我們有希望在這一類材料裡面達到室溫下穩定的超導材料，而不再需要這麼高的壓力條件，那個時候超導研究的歷史性突破就真的實現了。」 -
首個室溫超導體來了，超導技術的春天到了嗎？
用昂貴鑽石打造首個室溫超導體的研究有什麼意義？走進生活，常溫常壓的超導材料還有多遠？四年後，這一團隊又取得了新突破，發現十氫化鑭這種物質在高壓條件下，進入超導狀態只需要-23°C。換而言之，人類夢寐以求的室溫超導體終於來了。 -
重大突破 人類首次製造室溫超導現象
研究人員在石墨顆粒中發現室溫超導性 德國科學家宣布發現了室溫超導體——聽起來難以置信——實際上，他們發現的超導性只是一種「表面效應」。 室溫超導體是指能在300K左右溫度下工作的超導體，絕大多數超導材料需要在極低的溫度下才能實現零電阻，因此實際應用有限。 -
世界首個室溫超導材料問世!
北京時間10月14日，最新一期《自然》（Nature）雜誌上發表了一項物理學界的重磅研究成果：美國羅徹斯特大學研究人員在氫化物材料中，首次觀察到了288開（約15攝氏度）的溫度下的室溫超導現象。 這一發現刷新了高溫超導材料最高臨界溫度的歷史紀錄，也代表著人類向著創造出具有最優效率電力系統的目標又邁出了重要一步。 -
《自然》:人類首次實現高壓下室溫超導
圖/科學探索官微 文丨記者 徐路易 人類首次在「較涼爽」的常溫下實現了材料的超導狀態。美國羅切斯特大學物理系助理教授蘭加·迪亞斯（Ranga Dias）的研究團隊，創造出了一種碳質硫氫化合物固體分子，這種材料在約15攝氏度和約267Gpa的壓強下表現出超導性。這一研究於當地時間10月14日刊登在當期《自然》雜誌封面。 超導顧名思義就是「超級導電」的能力，導體具有什麼樣的導電性才可以在科學上被稱為「超級導電」？ -
關注| 首個室溫超導體來了,超導技術的春天到了嗎?
近日，一群來自美國羅切斯特大學的科學家用事實告訴人們，這些造價不菲的美麗石頭不止能"錦上添花"，還能"無中生有"地幫人類在室溫下製造出超導體！ ▲在此次的研究中，羅切斯特大學使用了特殊的金剛砧，其主要構成則是兩顆"尖對尖"的鑽石。 -
高壓下人類終實現室溫超導,材料曾被中國學者預言
長達百年來，室溫超導體一直是物理學的核心追求之一，更被賦予緩解人類能源問題的宏大願景。近幾年間，高壓下富氫材料的臨界溫度不斷提升，人類離「超導聖杯」似乎也越來越近。終於，北京時間10月14日晚間發表在《自然》（Nature）雜誌上的一項研究跨過了273K（約0℃）這個節點，一舉實現287K（約15℃）溫度下的含碳硫化氫超導。這種室溫超導是在金剛石「砧板」製造的267Gpa高壓下實現的，相當於200多萬倍標準大氣壓，很難談得上實際應用。 -
物理新大門——人類首次發現室溫超導
物理新大門——人類首次發現室溫超導 2020-10-16 11:09 來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客 -
世界首個室溫超導材料問世！會對電力產生哪些影響？
北京時間10月14日，最新一期《自然》（Nature）雜誌上發表了一項物理學界的重磅研究成果：美國羅徹斯特大學研究人員在氫化物材料中，首次觀察到了288開（約15攝氏度）的溫度下的室溫超導現象。1987年，他的團隊在釔鋇銅氧（Ba-Y-Cu-O）中發現了臨界溫度為93k的超導轉變。2008年，國內幾個研究團隊又各自獨立在鐵基高溫超導上實現了突破，堪稱中國鐵基超導「奇蹟」。 -
人類首次實現室溫超導:創造出臨界溫度約為15℃的室溫超導材料
中國航空報訊：近日，美國羅切斯特大學的科學家們在260萬個大氣壓下，成功創造出了臨界溫度約為15℃的室溫超導材料，這是人類首次實現室溫超導。2019年，人類在室溫超導研究更進一步。當時美國科學家馬杜裡·索馬亞祖魯（Maddury Somayazulu）的研究組宣布，十氫化鑭（LaH10）在190萬個大氣壓下，可以在逼近室溫的260K以上出現超導性，這是曾經超導臨界溫度的最高紀錄。羅切斯特大學的蘭加·迪亞斯（Ranga Dias）與索馬亞祖魯一樣，也一直在尋找最合適的氫化合物。 -
陳根：物理新大門——人類首次發現室溫超導
文/陳根1911年，荷蘭科學家海克·卡末林·昂內斯（Heike Kamerlingh Onnes）等人發現，汞在極低的溫度下，其電阻消失，呈超導狀態，打開了超導世界的大門。其後，超導材料也被更多研究和應用。 -
美研究人員在超高壓下實現室溫超導
2020-10-17 17:25:23 來源：新華網新華社倫敦10月16日電（記者張家偉）美國的一個科研團隊在《自然》雜誌發表的研究成果說，該團隊在超高壓下的一種氫化物材料中觀察到室溫超導現象，這一新突破讓研究人員朝著創造出具有極優效率的電力系統邁進了一步 -
美研究發現可在超高壓下實現室溫超導
美國的一個科研團隊在《自然》雜誌發表的研究成果說，該團隊在超高壓下的一種氫化物材料中觀察到室溫超導現象，這一新突破讓研究人員朝著創造出具有極優效率的電力系統邁進了一步。 部分電能會因普通導體存在電阻而轉變為熱量並白白損耗。 -
研究人員合成室溫超導材料
圖註：機械工程，物理學和天文學的助理教授蘭加·迪亞斯（Ranga Dias）領導的新研究的目標是在室溫下開發超導材料迪亞斯說，開發超導材料（在室溫下沒有電阻和磁場的排斥）是凝聚態物理的「聖杯」。經過長達一個多世紀的探索，這種材料「絕對可以改變我們所知道的世界，」迪亞斯說。為了創造新的記錄，迪亞斯和他的研究團隊將氫與碳和硫結合在一起，以光化學方法在金剛石砧座中合成了簡單的有機衍生的碳氫化物。 -
陳根:大力出奇蹟,人類首個室溫超導問世
文/陳根 1911年，荷蘭科學家海克·卡末林·昂內斯（Heike Kamerlingh Onnes）等人發現，汞在極低的溫度下，其電阻消失，呈超導狀態，打開了超導世界的大門。 其後，超導材料也被更多研究和應用。 -
人類首次實現室溫超導，同行們為何評價不一？
》雜誌發表封面文章：人類第一次實現室溫超導。論文顯示，研究人員觀察到一種氫化物材料在超高壓下產生了室溫超導現象，實現溫度在15攝氏度左右。論文通訊作者、羅切斯特大學機械工程系副教授 Ranga Dias 在回復《知識分子》郵件時表示，「我們相信它會打開預測高溫超導材料研究的新途徑。」 多位同行對於這一發現給予了高度評價，認為這是人類第一次發現室溫超導現象，是 「一個裡程碑」。亦有專家表示，該實驗仍是在約3/4地心壓力的超高壓條件下實現，實際應用意義不大，而研究本身創新性亦不強。 -
自然：世界首個室溫(高壓)超導材料出現！投稿接收僅10天
室溫超導體一直是物理學懸而未決的課題之一，也是超導界遙不可及的聖杯，一旦解決，將會對人類的生活有巨大的改變。截止今年，超導相關的諾貝爾物理學獎已經頒發多次，如最開始的1913年頒發給對低溫下物體性質的研究，尤其是液態氦的製成做出傑出貢獻的海克·卡末林·昂內斯；1972年頒發給對超導微觀理論，即常說的BCS理論做出貢獻的約翰·巴丁、利昂·庫珀、約翰·施裡弗；1973年頒發給發現半導體和超導體的隧道效應的江崎玲於奈和伊瓦爾·賈埃弗；1987年頒發給發現陶瓷材料的超導性方面突破的約翰內斯· -
科學家實現短時室溫超導
，藉助短紅外雷射脈衝在一種陶瓷材料上成功實現了室溫超導——雖然只有百萬分之幾微秒。這一發現有助於開發新型高溫超導材料，並發現這些材料的新用途。相關論文發表在最近的《自然》雜誌上。 據物理學家組織網12月4日報導，馬克斯·普朗克研究員安德烈·卡弗拉裡與來自法國、瑞士等國家的科學家合作，發現用紅外雷射脈衝照射一種叫做釔鋇銅氧化物（YBCO）的晶體時，它在室溫下（300K）短暫地顯出了超導性。他們認為，是雷射脈衝使晶格中的原子出現了暫時改變，從而提高了材料的超導性。