在7月底,韩国科学家报告了有关超导体的潜在突破,他们的声明引发了全球研究人员的兴奋和怀疑,纷纷争相复制这些实验。

这样一种在常温和环境压力下工作的超导体是材料科学中的圣杯之一,理想情况下,它可以最大程度地提高能源网络的效率,加速聚变能量的生产,推动量子超级计算机的进展,或帮助开启超快速运输时代。

然而,现在,LK-99超导体的故事还只局限于实验室中的研究。

7月22日,韩国物理学家在arXiv上上传了两篇论文,这是一个预印本研究库,里面的内容尚未经过同行评审并发表在科学期刊上。这基本上相当于上传你的作品的初稿。研究人员声称他们制造了第一个“改进的钙磷灰石结构”、掺杂了铜的室温超导体,并将其命名为LK-99。

该团队提供的一部分“证据”是一个视频,显示该化合物在磁体上漂浮,这是超导材料的关键特性。

这些大胆的声明在该领域的专家中引起了巨大的轰动。

“这些化学品非常便宜,不难制造,”澳大利亚沃龙贡大学的材料科学家Xiaolin Wang说。“这就是为什么在学术界这是一个像核弹一样的存在。”

但是,在韩国实验室发生的事情只是弄清楚这些结果是否真正对技术和我们生活中的角色具有实际意义的第一步。我们需要更多的数据,而且有理由谨慎行事。

超导体是一种引起人们兴奋和怀疑的材料,其原理是在室温和环境压力下工作。我们目前使用的导电材料,比如为家庭供电的铜线,效率低下。当电子在导线中移动时,它们会与材料的原子相撞,产生热量并导致能量损失。这被称为电阻,导致电力传输过程中的电量损失高达10%。我们的电子设备中也会出现能量损失。

然而,如果导线和传输线采用超导体材料制造,就可以几乎消除这些损失。电子在材料中形成成对,不会与原子发生太多碰撞,从而使它们可以自由流动。

超导体材料已经存在并且在世界各地的各种应用中得到使用,例如MRI机器。然而,这些材料要求非常低的温度(接近绝对零度,约为华氏零下459度)或极高的压力(超过大气压力的10万倍以上)。

与此同时,中日合作铁道正在建设一个超导磁悬浮系统,以将乘客运送往东京和名古屋之间。这种磁悬浮列车在超导磁悬浮系统接管前使用橡胶轮子以达到时速93英里左右的速度。它应该能够达到时速311英里。

这个过程需要使用超导铌钛合金,并使用液氦将其冷却至华氏零下452度。

类似LK-99这样的室温超导体将使这项工作成本大大降低,并且可以避免需要大量使用氦气。(尽管在过去几年中媒体对氦气存在一些担忧,但它不会很快用尽,但只有少数几个国家生产氦气,所以供应问题可能导致大幅度的价格上涨。)

王晓林等超导专家对原始的LK-99实验持怀疑态度,指出数据存在不一致之处。他表示,在提供更有说服力的实验数据之前,这些结果不应该被过度吹嘘。上周末,他在悉尼大学的团队开始尝试复制这些结果,但他们在样本制备方面遇到了困难。

在接受《科学》杂志采访时,阿贡国家实验室的物理学家迈克尔·诺曼直言不讳。他说韩国团队“看起来像真正的业余玩家”。

LK-99在X(原名Twitter)上已经成为热门话题多天。它已经正式成为一个Meme,每个人都在谈论“漂浮的岩石”,并产生了一些不切实际的说法,很多人注意到大量帐户迅速从宣传人工智能投资转向支持超导体股票。自7月27日以来,美国超导体公司的股价翻了一番。

即使LK-99被证明是一种可靠的超导体材料,将科学转化为技术可能会是一个更加缓慢的过程。可靠地生产这种材料可能需要很多年时间,格里芬的理论工作还显示合成这种材料可能很困难。

LK-99看起来可能不会成为圣杯,但它可能是一种有趣的材料,为寻找室温超导体提供了新的、意想不到的可能性。如果LK-99确实能引导出室温超导体,那么可能性将真正打开。

阿德莱德大学化学工程学院的高级讲师吉塞皮·特塔曼齐指出,科学家们已经很长时间在考虑用超导电缆替换电网的铜电缆,这将带来巨大的节能。他还提到了对量子计算机和交通的好处。

“这里的天空是极限,”他说。

观察科学发展是令人兴奋的,而对LK-99的热情对于X上的我来说是一种很好的改变。但是,科学的发展需要时间,并且不应该对潜在的超导体材料的世界性影响下结论。现在我们等待复制者着手工作。

文章来源:CNET

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