什么是常温超导体,有什么用?
什么是常温超导体,有什么用?
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说的简单一些,超导体就是低于某温度时电阻为零的导体。常温超导体,就是在常温下电阻为零的导体。超导体还有一个特性,就是完全抗磁性。
现实中我们还没有发现常温下能稳定存在的超导体。
电阻为零,带来的直接影响就是其通电不会发热,没有能量损耗。
不发热就没有能量的损耗。人们现阶段发现的超导体基本上都是有一个临界温度的,并不能在常温下实现超导。

如果发现了常温下的超导体,那么我们的电力传输过程就不再需要高压电线了。因为把电加到高压,就是为了减少传输过程中电线发热的损耗。有了超导体做电线,我们的家用电器电源不需要是220V的电压,甚至可以5V的电压就可以使用。这样电力的使用就会变得安全高效许多。

而且发电机也不再有损耗,使得火力或者水力发电有了更高的效率。
与此同时,我们的电脑运行速度会有一个质的飞跃。现阶段常用的电脑随着电路的温度上升,运算速度下降。因为电脑的散热主要还是和元器件的电阻有关,如果用超导体做晶体管,电阻为零了,那么就不会散热了。
抗磁性可以让超导体完全“抵抗”磁力。
说的复杂了不好理解,说得简单一些,就是磁力线完全穿透超导体,产生表面感应电流,形成一个新的磁场。由于是超导体,磁场给它多大的力,他就还回去多大的力。在地球上,如果这个力等于重力,那么超导体就浮空了。

有的读者就有疑问了,可不可以利用地球磁场制造出超导体飞行器呢?现阶段应该不行,因为地球的磁场太弱了。

电影《阿凡达》大家都看过,大家知道人类为什么去潘多拉星球上作死吗?其实就是因为潘多拉星球上有这种常温下的超导体,人类才去争夺的。潘多拉星球上的这种常温超导体和其星球本身的磁场互相作用,才有了漂浮的岛屿。(好久没更新我的“看电影学知识系列”了)

不过这只是科幻,我们还是说一说现实中的科技吧。如果有了常温稳定的超导体,或者其他更稳定的超导体。那么我们就可以利用其抗磁性来建立一个完全封闭的强磁场。这个磁场就可以帮助我们在更安全的环境下使用核能,托卡马克是前苏联科学家于20世纪50年代发明的环形磁约束受控核聚变实验装置。

全超导托卡马克核聚变实验装置,就是我们新闻里看到的人造太阳。
等到这一技术有了突破,那么核能汽车,核能手机电池就会进入我们的日常生活。
但是现如今,人类还无法解决维持低温超导体低温环境的耗能问题。有些情况下,某些材料可以在常温下实现超导,但是需要有其他条件限制导致其不能稳定发挥超导的作用。所以近些年关于常温超导体,室温超导体的研究进展缓慢。
本文为科普性质,语言不严谨还请见谅,不足之处还请指出。
2017-12-29 21:44:37 -
常温超导体,又称为室温超导体,即其在常温下就可以达到超导体。这是一种理论预言或者说被人类期待的一种超级材料。超导体有两个特性,一个是零电阻特性,另一个就是完全抗磁性。要达到这两个特性,需要将超导体的温度降到其超导转变温度以下。截止到目前为止,在常压下的超导转变温度最高也就能达到138K,如果允许加压的话最高可以达到203K。但是室温超导要求的温度是可以达到273K,因此实现室温超导还有很长的一段路要走。
但可以确认的是,室温超导的出现将会掀起一场新的科技革命,这句话毫不夸张。我们一般能了解到的是,超导体可以用来无损耗传输电能,可以用来产生强磁场。但它的用处远远不止于此。比如超导体的完全抗磁性可以用来做磁悬浮,它的特殊的微波性能可以用来做电子器件,一些特殊的超导体还可能用于量子计算。可以说,超导体的应用领域有很多,室温超导的应用前景更是不可限量。

超导体的完全抗磁性
2018-08-11 22:53:14