&室温超导,是一种能够在室温条件下实现的超导现象。
什么是超导现象?简单的来说,便是指电流可以在材料中以零电阻通过,判断一个材料是否属于超导体,不仅仅要看它是否具有零电阻的特性,还必须同时具有完全抗磁性,即抗磁化率达到最大值。
超导体的零电阻特性让传输电流几乎没有能量耗损,并且能够承载比常规导体更强的电流,在小范围空间里产生更高的磁场,因此超导材料在很多领域都极为实用。
不过,通常情况下,超导体只有在特定的温度之下才会进度超导状态,就比如最初超导现象被发现是在接近绝对零度的低温条件下才被观察到,这在日常生活中非常难达到,而需要依赖液氦、液氮等制冷介质,极大地限制了超导材料的大规模应用,至于一般的常规导体材料,在导电过程中都会消耗大量能量,产生强磁场会有很强的发热效应。
所以自从超导体的概念出现后,所有相关领域的科学家都希望能够找到一种可以在常温条件下实现超导现象的材料。
也就是室温超导材料!
所谓室温超导材料,指的是临界温度大于等于室温的超导体,在超导出现的这段时间以来,曾经有许多科研团队生成发现或者合成了室温超导材料,但最终都被证实是假的。
所以直到现在为止,科学界尚且还没有发现真正意义上的室温超导体。
而室温超导材料之所以备受科学界关注,是因为这件东西对于科学技术的发展,实在太过重要了。
倘若真的能够发现,足以在方方面面影响世界,甚至可以称得上是一次工业革命!
就比如在能源传输方面,目前,全世界范围内的电能输送还需要通过输电线路,而这些线路会产生较大的电阻和热损失,可常温超导的应用将会使得输电过程更加高效节能,大幅度减少能源浪费,还能促进电力设备的技术升级和产业转型升级。
而在电子设备领域,常温超导技术也可以改变电子设备的设计和性能,当前人类所使用的电子设备依赖于散热系统和冷却装置以降低工作温度,这些装置不仅增加了设备的重量和体积,也会消耗更多的能源,但常温超导材料的应用将消除这个需求,从而使得设备减小体积、提高性能,让电子设备的工作效率和稳定性更高。
在比如交通运输业,室温超导材料可以极大地提高能源储存的效率和容量。通过减少摩擦和阻力,使得列车能够以更高的速度运行,并且减少能源消耗。此外,室温超导材料还会推动磁力相关技术的发展,将目前所用的轨道交通,改变为磁悬浮交通等。
在医学方面,室温超导材料也能发挥极大的作用,比如核磁共振成像,由于常温超导材料可以提供更强的磁场,MRI设备可以获得更高的分辨率和更准确的图像,足以让医学检测领域得到大跨步式的增长。
最后就是电机技术的革新,当传统电动机若是能够采用超导材料,其效率将大幅提高,能源消耗也会明显降低,这将为工业机械设备和家用电器的结合带来一场革命,届时电动汽车、甚至电动飞机都能出现,内燃机的时代将会彻底成为过去。
当然,这些都是其他科学领域,在陈怀楚看来,他最为关注的还是可控核聚变。
而室温超导材料的诞生,将会让可控核聚变的难度也大大降低,现在全世界的人类之所以在可控核聚变的研究上如此艰难,就是因为材料不过关,他们只能在螺丝壳里做道场,可发挥的空间实在太小了。
可若是室温超导材料出现,那情况就将大为不同,首先是降低损耗。
传统导体在通电产生磁场时,由于电阻的存在,会有大量电能转化为热能而损耗。而室温超导材料电阻为零,电流可以无损耗地通过,能将输入的电能几乎全部转化为磁场能量,提高了能量利用效率,有助于实现聚变反应的能量增益,即输出能量大于输入能量。
其次是减少制冷能耗。
目前的低温或高温超导材料需要极低温环境来维持超导态,制冷系统能耗大。室温超导材料无需低温环境,可省去庞大复杂的制冷设备及相关能耗,使系统整体能耗降低。
第三就是可以让核聚变装置灵活布局,因其无需考虑低温限制,在磁体设计和布局上更灵活,可根据核聚变装置的需求,设计出更高效、紧凑的磁体结构,提高装置性能和空间利用率。
最后,也是最重要的一点,便是可以产生强磁场。
可控核聚变需要强磁场来约束高温等离子体,使其不与容器壁接触并保持稳定。室温超导材料可承载大电流,产生比传统材料更强的磁场,能更有效地约束等离子体,为核聚变反应创造稳定的环境,使反应持续进行。
可以说,有了室温超导材料,核聚变装置就能在性能、维护、成本等方面得到全方位的降低,他们在核聚变领域的研究也会一下变得广阔无比,真正实现商业化的时间,也会大为缩短。
如果说谁能率先掌握可控核聚变,谁就能率先进行工业革命,迎来无尽能源时代,那么谁先掌握室温超导材料,谁就能率先拿到开启无尽能源时代的钥匙!
由此可见重要。
所以,哪怕陈怀楚认为韩国发现室温超导材料的几率非常小,小到几乎可以忽略不计,但他还是决定去看一看,为的就是不愿意错过那万分之一甚至是亿万分之一的机会!
离开刘建为的办公室后,陈怀楚就开始定行程,为前往韩国做准备。
其实他要做的也不多,无非就是把自己的身份信息整理一下,比如订票以及与韩国方面接触,都有所里帮他安排了。
搞完行程后,陈怀楚又盯了一下EAST的运行,了解了最近的运行数据,这期间他的两个学生宁平和李松又趁机问了一些问题——陈怀楚太忙了,作为导师,教导他们的时间实在不多。
更多时候,他们都是在所里‘自力更生’,遇到了问题也只能询问陈海等人,在研究上可以说是相当坎坷。
陈怀楚每次看到这两个学生也都会有些愧疚,于是在补偿心理下,给他们布置了大量的作业,这让宁平和李松脸色顿时一垮,有苦说不出。
他们知道陈怀楚布置作业是对他们好,因为这些作业要是能够完成,都能将论文发在颇为高端的期刊和杂志上,对他们以后的发展有着无法忽视的作用。
可问题是,想要搞定这些作业,实在是太过耗费精力了。
仅仅目前手头上的这些研究,他们想要做出成果来,都几乎每天泡在所里,现在一下子又多了这么多作业,可以预想的是,接下来又要持续很长一段时间的艰苦奋斗了。
两人都对自己的发量感到担忧,生怕什么时候就坚持不住了。
看了一遍EAST的现状,陈怀楚又马不停蹄的赶往燧人反应堆,现在燧人反应堆每天都有大量的理论方案和设想,这些都需要陈怀楚把关。
此外还有一些研究人员做出来的方案无法确定,也需要陈怀楚给出可靠的建议。
就这样,一直忙碌到晚上十点多,陈怀楚这才得以下班,等到家,已经是晚上十一点出头了。
“我回来了!”
陈怀楚推门进来,正好就看到程雨微盘腿坐在客厅沙发上,而女儿则是在地毯上趴着,嘴里阿巴阿巴的发出一些不明意味的声音。
“老公回来啦!”程雨微看到陈怀楚,顿时惊喜一笑,张开双臂要抱抱。
陈怀楚脱下外衣,上去拥抱了一下:“我不在的时候,女儿乖不乖?”
“特别闹腾,我妈和你妈再加上我三个人轮流都照顾不过来,折腾一天了,现在才安静点。”程雨微没好气的说道。
“咱闺女真是精力旺盛!”陈怀楚将女儿抱在怀里,刮了刮她的小鼻子:“乖女儿,看你把妈妈奶奶和外婆给累的,赶快亲亲妈妈。”
“阿巴阿巴……”女儿伸着小手,口中咿咿呀呀的喊着,说着说着就笑了出来。
陈怀楚也哈哈一笑。
看到女儿,只觉得一天的疲惫都清扫而空了。
一边逗弄着女儿,陈怀楚提起了今天刘建为院士让他出国的事情,程雨微听了后倒是没有太多意外——以陈怀楚目前在可控核聚变所取得的成就和地位,以后出国参加各种活动和论坛的事情将会越来越多,她也是研究员,自然能理解。
因此只是说道:“这次要出去多久啊?”
“只是看了看真假,应该两三天就能结束了吧。”
“那还好,不用出去太久,不过也要照顾好自己,还有,不该去的地方千万不能去,否则,我和女儿可饶不了你!”程雨微威胁道。
“遵命!”陈怀楚煞有其事地敬了一个礼。
程雨微噗嗤笑出来,白了一眼:“看你那德行!”
陈怀楚嘿嘿一笑。
小女儿在怀,温柔老婆在侧,此刻的他,只觉得天底下再没有比这更幸福的事情了。