这两年真是“魔幻”啊，前有ChatGPT掀起人工智能的浪潮，这会又有一项新技术走进全人类视线——室温超导体。

 

或许你还不清楚室温超导体技术意味着什么，所以小新先简单说下结论：

 

室温超导体技术，如果真的普及了，那就相当于第四次技术革命，现有世界的所有工程或将重建，带来极其庞大的需求和就业刺激，盘活世界经济。另外，那些科幻电影里描述的场景基本成为现实。

 

而这，要从最近韩国科研团队发表的一篇论文说起。

 

01、世界首个常温常压超导体的概念提出到实验复现

 

• 7月22日，上述提及的韩国科研团队发布论文，称发现了世界首个常温常压超导体LK-99晶体，在正常大气环境下可在127摄氏度以下实现超导。

 

超导体，是指在特定温度以下，呈现电阻为零的导体，零电阻和完全抗磁性是超导体的两个重要特性。导体一旦没有电阻，电流流经导体时就不会有热量损耗，还会极大的提高运输效率。

 

也就是说，如果真的发现了室温超导体，那以后哪里都可以具备超导特性，现有人类社会的所有电气设备都需要重新更换，想想这得是多大的工程量。

 

• 7月31日，中国东南大学教授、北航学者们、印度国家物理实验室进行了实验尝试，但均未观察到悬浮或抗磁性。

 

• 8月1日，中美俄三国的实验室同时宣布自己初步验证了韩国团队描述的超导晶体LK-99。

 

中国方面：华中科技大学材料学院学生和教授，成功首次验证合成了可以磁悬浮的LK-99晶体，该晶体悬浮的角度比韩国团队描述的样品磁悬浮角度更大，有望实现真正意义的无接触超导磁悬浮。

 

俄罗斯方面：俄罗斯科学家成功制备出了具备常温抗磁性的LK-99晶体，而常温抗磁性正是超导晶体的标志之一。

 

美国方面：美国劳伦斯伯克利国家实验室，宣布在超级计算机的模拟结果下，发现当铜取代磷灰石中的铅时会引起结构畸变，从而导致费米能级的孤立平带（也就是高温超导体），超级计算机模拟出来的晶格参数和韩国团队公布的实验结果仅相差1%，从理论上证明这种用韩国团队烧制常温超导体的办法是存在可行性的。

 

当然，严格来说，目前中美俄的实验室都属于“初步验证”。

 

美国是超级计算机模拟验证，而中俄还没有进行超导性能测试，因为烧制出来的样品极其珍贵，而做超导测试需要破坏样品，舍不得。

 

所以，最终结果如何，我们还要等一等。

 

02、室温超导体的“不确定性”在哪？

 

为什么样品这么珍贵，多烧制几块不就行了？

 

不是不想，是烧制过程充满了太多不确定性，虽然材料简单，烧制过程也简单，但要得到成品不简单。不然怎么全球那么多实验室出动，结果这些天只合成出来2片几十微米大小的样品。

 

所需的材料和烧制过程（由韩国公布）：

 

第一步，把一点氧化铅和硫酸铅粉末按照1比1的比例放入坩埚中均匀混合，在空气中加热至725度烧24小时，得到黄铅矿晶体。

 

第二步，将铜单质和磷粉末放入真空管，然后在坩埚里以480度的温度加热48小时，得到磷化亚铜晶体。

 

第三步，把黄铅矿晶体和磷化亚铜晶体研磨成粉末后放入真空管，在坩埚里以925度加热5~20个小时，然后得到了一种铜掺杂的铅磷灰石，即LK-99晶体，具备常压室温超导性能。

 

听着过程是不是很简单，简单到不靠谱的程度？但理论上生成成品极其困难。

 

理论前提：

 

根据超导理论，电子通过晶格时会发生震动，震动的粒子如果撞到电子就会产生电阻，物体就会发热，能量就有损耗。

 

如果可以超低温，粒子的活性就会变低，电子流过时就很难产生震动；如果可以超高压，那粒子就能被压住，电子流过时也很难产生震动。

 

之前提出过一种制备常温超导体的办法，就是利用粒子间的压力，把粒子相互锁住，就能实现常温超导。

 

但具体怎么锁，能不能锁住，这个办法是不是真的可行，没人知道。

 

而韩国团队就恰好实现了这样一个过程，他们把不同材料丢在一起烧，最后恰好在一片样品中把铜粒子包裹住铅粒子，铅粒子里面压住了一圈氧离子，制成了一个铜皮铅芯的管道，最里层的氧离子被铅粒子压住难以震动，电子流过时不会因粒子震动产生电阻。

 

如果稍有误差，粒子没有位于正确的位置或者形成的管道有一点点破损，那就烧制不出来成品，而粒子的位置无法人为控制，都是随机移动。

 

就好比你、你的爷爷奶奶、外公外婆、爸爸妈妈生日都是同一天，而这些粒子随意移动，却恰好一环锁一环，一层包一层，还没有损坏，这个概率可想而知有多低。

 

也可能最后验证这不是室温超导体，但就目前实验来看，最差也算是一种新型超强抗磁材料，对研发磁悬浮技术有重要价值。

 

总之，目前来看，室温超导体还有很大的不确定性，和确定性强、稳定性强、安全性高的保险合同来比的话，说是两个极端也不为过。

 

03、为什么说室温超导体，足以掀起一轮技术革命？

 

人类现有的生活水平，是建立在几次工业革命基础之上的，电气革命、信息革命，让人类的生产力都获得了极大的提高。

 

而室温超导材料对于生产力的促进还要远远大于电、ChatGPT、人工智能以及其他种种事物的综合影响，直接促进社会生活方方面面的发展。

 

首先，人类所有关于电的设备都要换新，因为用超导材料去做，效率远高于现在，且不存在发热和能量损耗，不是现在的产品所能比的，只能全部淘汰。

 

其次在能源方面，影响到能源存储和传输。室温超导线圈是一个完美的电池，可以存储和释放大量能源，具有100%的循环稳定性。还将出现无损电网，可以极长距离地传输电力，从而重建电力系统。

 

还有超高速、低能耗的计算设备；性能暴增、或体积大减的电磁弹射、电磁武器、磁悬浮轨道交通；高灵敏度、低成本的传感器设备，再应用到新能源汽车、医疗等领域。

 

甚至对保险行业都会产生重大意义，比如超导磁共振成像、超导量子计算机、超导生物传感器等，会提高人们的健康水平，延长人类寿命，寿险和健康险到时显得更为重要。

 

上述变革会带来新一轮的大基建，庞大的需求和就业刺激足以盘活整个世界经济。

 

另外，这次超导体的技术革命，还会直接导致材料和化学至少未来几十年不愁没事情做，关于超导体的技术问题也需要许许多多材料和化学工程师来完成。

 

所以如果是真的，那一切都将不一样了！

 

结语

 

超导体技术如果成功普及，受益的会是所有人。普通人即使什么都不做，也是红利满满，参考蒸汽机和电气化给我们普通人带来的影响就知道了。

 

当然目前这项技术还具有不确定性，最后能不能改写人类命运，我们拭目以待！