導讀:若室溫超導實現世界會發生啥改變 真相到底是什么?韓國研究團隊近期發表的常溫常壓超導體“LK-99”研究成果,近日引爆全球,其影響力甚至超越學術界,成為不少網友討論的話題。
在過去,要實現材料的超導性,僅是環境維持成本就非常高,所以這次“LK-99”材料的常溫常壓超導性才會如此引發關注。
現實生活中普遍存在的普通導體,如銅、鐵等金屬材料,當電流通過時,由于電阻的存在,電子會在穿行的過程中與原子碰撞。這時候,電子會損失一些能量,導體也會產生熱量,若熱量過大將造成導體或組成的電路損壞,這一特點制約了電子產業的進一步發展。
不過,目前已知的所有超導體都必須在攝氏零下100度低溫,以及高于大氣壓力10萬倍的極端高壓下才能體現超導性。這些限制使得維持超導特性非常昂貴,大量應用也顯得不符合實用性。
如果能實現室溫超導,就可以幫助解決世界性的能源問題,并為制造運行速度更快的計算機、超靈敏傳感器等奠定基礎,具有重大的產業和科學價值,例如制造用于無線電通信的頻率濾波器,或者進一步讓粒子加速器中的帶電粒子加速,用來探索宇宙奧秘等。
對于“LK-99”,知名蘋果供應鏈分析師郭明錤評價稱,常溫常壓超導體商業化的時程并沒有任何能見度,但未來若能夠順利商業化,將對計算機與消費電子領域的產品設計有顛覆性的影響。計算器與消費電子的技術與材料創新,都是為了要實現高速計算、高頻高速傳輸、小型化等要求,而超導 (電阻消失) 特性將會顛覆既有的產品設計與材料/技術采用,如:不再需要散熱系統、光纖/高端CCL(銅箔基板)被取代、先進制程門坎降低等,讓即便是小如iPhone的行動裝置,都能擁有與量子計算機匹敵的運算能力。
在半導體產業鏈,超導現象的應用落地也將是一大福音。因為目前半導體制程需要大量能量,如臺積電、三星的先進晶圓制程需要消耗電力,預計2025年臺積電用電量將占中國臺灣整體的12%,若超導體的技術可行,將大大降低晶圓廠能源消耗。
值得一提的是,過去20年里陸續有研究團隊聲稱發現了可以實現近室溫超導的材料,但大多數實驗均無法復制,很難經得起后續的各種考驗。在2020年10月的《自然》雜志封面上,曾刊登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。然而隨后蘭加·迪亞斯因為疑似竄改數據,被撤回該研究論文。
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