&室溫超導,是一種能夠在室溫條件下實現的超導現象。
什么是超導現象?簡單的來說,便是指電流可以在材料中以零電阻通過,判斷一個材料是否屬于超導體,不僅僅要看它是否具有零電阻的特性,還必須同時具有完全抗磁性,即抗磁化率達到最大值。
超導體的零電阻特性讓傳輸電流幾乎沒有能量耗損,并且能夠承載比常規導體更強的電流,在小范圍空間里產生更高的磁場,因此超導材料在很多領域都極為實用。
不過,通常情況下,超導體只有在特定的溫度之下才會進度超導狀態,就比如最初超導現象被發現是在接近絕對零度的低溫條件下才被觀察到,這在日常生活中非常難達到,而需要依賴液氦、液氮等制冷介質,極大地限制了超導材料的大規模應用,至于一般的常規導體材料,在導電過程中都會消耗大量能量,產生強磁場會有很強的發熱效應。
所以自從超導體的概念出現后,所有相關領域的科學家都希望能夠找到一種可以在常溫條件下實現超導現象的材料。
也就是室溫超導材料!
所謂室溫超導材料,指的是臨界溫度大于等于室溫的超導體,在超導出現的這段時間以來,曾經有許多科研團隊生成發現或者合成了室溫超導材料,但最終都被證實是假的。
所以直到現在為止,科學界尚且還沒有發現真正意義上的室溫超導體。
而室溫超導材料之所以備受科學界關注,是因為這件東西對于科學技術的發展,實在太過重要了。
倘若真的能夠發現,足以在方方面面影響世界,甚至可以稱得上是一次工業革命!
就比如在能源傳輸方面,目前,全世界范圍內的電能輸送還需要通過輸電線路,而這些線路會產生較大的電阻和熱損失,可常溫超導的應用將會使得輸電過程更加高效節能,大幅度減少能源浪費,還能促進電力設備的技術升級和產業轉型升級。
而在電子設備領域,常溫超導技術也可以改變電子設備的設計和性能,當前人類所使用的電子設備依賴于散熱系統和冷卻裝置以降低工作溫度,這些裝置不僅增加了設備的重量和體積,也會消耗更多的能源,但常溫超導材料的應用將消除這個需求,從而使得設備減小體積、提高性能,讓電子設備的工作效率和穩定性更高。
在比如交通運輸業,室溫超導材料可以極大地提高能源儲存的效率和容量。通過減少摩擦和阻力,使得列車能夠以更高的速度運行,并且減少能源消耗。此外,室溫超導材料還會推動磁力相關技術的發展,將目前所用的軌道交通,改變為磁懸浮交通等。
在醫學方面,室溫超導材料也能發揮極大的作用,比如核磁共振成像,由于常溫超導材料可以提供更強的磁場,MRI設備可以獲得更高的分辨率和更準確的圖像,足以讓醫學檢測領域得到大跨步式的增長。
最后就是電機技術的革新,當傳統電動機若是能夠采用超導材料,其效率將大幅提高,能源消耗也會明顯降低,這將為工業機械設備和家用電器的結合帶來一場革命,屆時電動汽車、甚至電動飛機都能出現,內燃機的時代將會徹底成為過去。
當然,這些都是其他科學領域,在陳懷楚看來,他最為關注的還是可控核聚變。
而室溫超導材料的誕生,將會讓可控核聚變的難度也大大降低,現在全世界的人類之所以在可控核聚變的研究上如此艱難,就是因為材料不過關,他們只能在螺絲殼里做道場,可發揮的空間實在太小了。
可若是室溫超導材料出現,那情況就將大為不同,首先是降低損耗。
傳統導體在通電產生磁場時,由于電阻的存在,會有大量電能轉化為熱能而損耗。而室溫超導材料電阻為零,電流可以無損耗地通過,能將輸入的電能幾乎全部轉化為磁場能量,提高了能量利用效率,有助于實現聚變反應的能量增益,即輸出能量大于輸入能量。
其次是減少制冷能耗。
目前的低溫或高溫超導材料需要極低溫環境來維持超導態,制冷系統能耗大。室溫超導材料無需低溫環境,可省去龐大復雜的制冷設備及相關能耗,使系統整體能耗降低。
第三就是可以讓核聚變裝置靈活布局,因其無需考慮低溫限制,在磁體設計和布局上更靈活,可根據核聚變裝置的需求,設計出更高效、緊湊的磁體結構,提高裝置性能和空間利用率。
最后,也是最重要的一點,便是可以產生強磁場。
可控核聚變需要強磁場來約束高溫等離子體,使其不與容器壁接觸并保持穩定。室溫超導材料可承載大電流,產生比傳統材料更強的磁場,能更有效地約束等離子體,為核聚變反應創造穩定的環境,使反應持續進行。
可以說,有了室溫超導材料,核聚變裝置就能在性能、維護、成本等方面得到全方位的降低,他們在核聚變領域的研究也會一下變得廣闊無比,真正實現商業化的時間,也會大為縮短。
如果說誰能率先掌握可控核聚變,誰就能率先進行工業革命,迎來無盡能源時代,那么誰先掌握室溫超導材料,誰就能率先拿到開啟無盡能源時代的鑰匙!
由此可見重要。
所以,哪怕陳懷楚認為韓國發現室溫超導材料的幾率非常小,小到幾乎可以忽略不計,但他還是決定去看一看,為的就是不愿意錯過那萬分之一甚至是億萬分之一的機會!
離開劉建為的辦公室后,陳懷楚就開始定行程,為前往韓國做準備。
其實他要做的也不多,無非就是把自己的身份信息整理一下,比如訂票以及與韓國方面接觸,都有所里幫他安排了。
搞完行程后,陳懷楚又盯了一下EAST的運行,了解了最近的運行數據,這期間他的兩個學生寧平和李松又趁機問了一些問題——陳懷楚太忙了,作為導師,教導他們的時間實在不多。
更多時候,他們都是在所里‘自力更生’,遇到了問題也只能詢問陳海等人,在研究上可以說是相當坎坷。
陳懷楚每次看到這兩個學生也都會有些愧疚,于是在補償心理下,給他們布置了大量的作業,這讓寧平和李松臉色頓時一垮,有苦說不出。
他們知道陳懷楚布置作業是對他們好,因為這些作業要是能夠完成,都能將論文發在頗為高端的期刊和雜志上,對他們以后的發展有著無法忽視的作用。
可問題是,想要搞定這些作業,實在是太過耗費精力了。
僅僅目前手頭上的這些研究,他們想要做出成果來,都幾乎每天泡在所里,現在一下子又多了這么多作業,可以預想的是,接下來又要持續很長一段時間的艱苦奮斗了。
兩人都對自己的發量感到擔憂,生怕什么時候就堅持不住了。
看了一遍EAST的現狀,陳懷楚又馬不停蹄的趕往燧人反應堆,現在燧人反應堆每天都有大量的理論方案和設想,這些都需要陳懷楚把關。
此外還有一些研究人員做出來的方案無法確定,也需要陳懷楚給出可靠的建議。
就這樣,一直忙碌到晚上十點多,陳懷楚這才得以下班,等到家,已經是晚上十一點出頭了。
“我回來了!”
陳懷楚推門進來,正好就看到程雨微盤腿坐在客廳沙發上,而女兒則是在地毯上趴著,嘴里阿巴阿巴的發出一些不明意味的聲音。
“老公回來啦!”程雨微看到陳懷楚,頓時驚喜一笑,張開雙臂要抱抱。
陳懷楚脫下外衣,上去擁抱了一下:“我不在的時候,女兒乖不乖?”
“特別鬧騰,我媽和你媽再加上我三個人輪流都照顧不過來,折騰一天了,現在才安靜點。”程雨微沒好氣的說道。
“咱閨女真是精力旺盛!”陳懷楚將女兒抱在懷里,刮了刮她的小鼻子:“乖女兒,看你把媽媽奶奶和外婆給累的,趕快親親媽媽?!?/p>
“阿巴阿巴……”女兒伸著小手,口中咿咿呀呀的喊著,說著說著就笑了出來。
陳懷楚也哈哈一笑。
看到女兒,只覺得一天的疲憊都清掃而空了。
一邊逗弄著女兒,陳懷楚提起了今天劉建為院士讓他出國的事情,程雨微聽了后倒是沒有太多意外——以陳懷楚目前在可控核聚變所取得的成就和地位,以后出國參加各種活動和論壇的事情將會越來越多,她也是研究員,自然能理解。
因此只是說道:“這次要出去多久???”
“只是看了看真假,應該兩三天就能結束了吧。”
“那還好,不用出去太久,不過也要照顧好自己,還有,不該去的地方千萬不能去,否則,我和女兒可饒不了你!”程雨微威脅道。
“遵命!”陳懷楚煞有其事地敬了一個禮。
程雨微噗嗤笑出來,白了一眼:“看你那德行!”
陳懷楚嘿嘿一笑。
小女兒在懷,溫柔老婆在側,此刻的他,只覺得天底下再沒有比這更幸福的事情了。