常溫超導體是什麼?可以應用在哪?超完整解析一次看

理財周刊/新聞中心 2023-08-02 14:30

近期最熱門的議題絕對是「常溫超導體」,韓國研究團隊日前透過論文未定稿版本網站arXiv.org發表研究成果,宣稱找到可在常溫常壓的條件下,達到零電阻的超導體LK-99,目前許多學者都在複製該實驗來檢驗研究結果。

超導體是什麼?

超導體指可以在特定溫度以下,呈現電阻為零的導體,同時具有完全抗磁性,而超導體電阻轉變為零的溫度,稱為超導臨界溫度,據此超導材料可以分為低溫超導體和高溫超導體,因為需要在特定的條件下才能達成,因此使得超導體相當昂貴,只能應用在實驗室等,許多應用不符合成本效益,不過近期南韓學者表示研究出「常溫超導體」,也就是說先前昂貴的特點或許可以被消除,成本可以讓它有較多的實際用途,瞬間引起各界關注。

常溫超導體會有什麼用處?

這項研究顯示這種超導體可以在常溫常壓下運作,具有零電阻和無摩擦特性。在實際應用中,這種超導體有潛力大幅減少能源損耗,並可以應用於各種發電設施。此外,它還能顯著延長電池的壽命,加速數位電子產品的開發,提升個人電腦性能等。這項技術的應用範圍涵蓋電力傳輸、磁懸浮技術、醫療設備、科學儀器和高性能電腦等領域。如果在電力傳輸中能實現零能量損耗,也將不再需要「散熱」措施。

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常溫超導體研究復刻結果?

據南韓研究團隊發布的論文聲稱,新物質LK-99的臨界溫度達攝氏127度,即在攝氏127度以下環境就能呈現超導現象。如果這項論文所述屬實,這種超導體可在常溫常壓下使用,將有助於大幅降低能源損耗,並可應用於各種發電設施,同時其抗磁性特性也可應用於磁浮列車等領域。

然而,國際學界對這項論文仍多持懷疑態度。國際期刊「科學」在7月27日刊出學界的反應,指出論文仍缺乏細部內容,許多物理學者對其真實性表示質疑。同樣地,韓國國內學者也對這個幾乎沒有與國內相關學界人士交流的研究團隊保持著保留態度。

不過,美國勞倫斯柏克萊國家實驗室(LBNL)在當地時間7月31日表示,他們利用超級電腦對LK-99進行了模擬運算,結果顯示這種物質的超導現象溫度確實比既有超導體來得高。因此,他們認為有必要對這一發現進行實際驗證,以確定LK-99的真實性。8月1日,中、美、俄均有實驗室宣布合成了該晶體,雖然還未證實其超導性,但初步驗證了抗磁性。

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