天天资讯：室温超导，还有多远？

科技日报记者 史诗

如一颗石子抛进一泓平静无波的池水，“室温超导”这个近期科学界最大的新闻一出，便引发广泛热议。其爆炸性在于“室温”，美国罗切斯特大学兰加·迪亚斯研究团队声称发现了一种镥、氮、氢化物，可在约20.6℃的温度和1万个大气压下表现出超导性。

有不少专家对迪亚斯团队的研究持怀疑和观望态度，这一成果能否得到认可，还有待验证。如果能发现近常压室温的超导材料，那意味着什么？

(资料图)

“意味着科学家们追逐百余年的梦想，终于实现了！”中国科学院物理研究所、超导国家重点实验室研究员罗会仟说，未来似乎一切可期，但是单独就论文中描述的发现内容来看，近常压（1万个大气压）其实离我们熟悉的常压（1个大气压）还很遥远，面对产业应用需达到吨量级的产量，更是一条无法逾越的鸿沟。

超导是什么

顾名思义，超导就是超级导电。超导体的电阻为零，意味着电子在材料里“跑”的时候没有阻碍。

“绝对的零电阻，是超导的‘神奇’所在。”罗会仟告诉记者，超导体还有抵御外磁场侵入的能力，以至于在进入完全的超导状态以后，可以100%排出磁通线。也就是说，当有磁体靠近超导体时，便会受到很强的斥力。这样一来，人类或将迎来极低成本的电磁相关的科技应用，能源也不再和危机划等号。

所以，超导研究很重要。历史上有10位物理学家因为研究超导拿了诺贝尔奖。荷兰物理学家卡默林·昂尼斯发现了一种金属材料，它的电阻不断随着温度的下降而下降，直到4.2开尔文左右时，电阻突然消失。这就是科学家找到的第一个超导材料：金属汞，也就是体温计里常用的水银。

为什么要追求室温超导

科学家为什么热衷于研究超导？超导材料到底有什么用？“如果超导材料能实现大批量生产，生活中一切用到电和磁的地方都可以用到超导体。”罗会仟举例说，比如输电，为了减少输电的损耗，只能加几千伏上万伏的电压，即使这样还是会有大约15%的损耗。如果用超导，就不会存在能量衰减。“不要小看这15%的损耗，这意味着人类在使用地球能源上，可以多用一二百年。”

在现有条件下，超导态目前只能在低温或非常高的压力下实现，成本较高且应用场景非常有限，这也激发了科学家寻找更高温度超导体的热情。

目前已知的超导，必须要在超级低的温度下才能实现。就算是所谓的高温超导材料，这个“高”也只是高到-100℃左右，还得借助沸点为-196℃的液氮。

“从应用角度考虑，只有提高了它的临界温度，我们才可以不依赖那些低温设备，应用超导材料的成本才会大大降低。”罗会仟解释。

从研究到应用还有漫长的路

日常生活中，我们已经“不知不觉”用上了一些超导材料的产品。“医院做核磁共振的设备就是一个大超导线圈。医生可能会问你，要做磁场为1.5特斯拉还是3特斯拉的检查？磁场强度越高，核磁共振成像能看的东西就越清楚。”罗会仟透露，现在科学家们正在攻关14特斯拉的核磁共振设备，如果实现的话，可以让核磁共振图像达到亚微米分辨率。在这个尺度上，能看清楚人类大脑神经元。

罗会仟还谈到，超导材料在可控核聚变领域的应用也颇具价值。“如果有非常大的超导磁体来约束核聚变，那将是一件造福全人类的事——能够真正实现清洁、低损耗、高性能的发电，从而改变能源结构。”

当梦想照进现实，到底有没有可能实现室温超导？罗会仟直言，即使这项研究被证实是可重复的，应用也没有那么简单，会有很长的路要走，甚至有可能走不通。“超导材料的应用非常复杂，临界温度、临界磁场和临界电流密度都很重要，三个参数都要高，才能具备大规模应用的基础。即使有了常压室温超导体，我们还希望它是一个类似具有金属延展性和韧性的材料。”

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