ChatGPT大模型熱度剛剛下降,韓國(guó)、美國(guó)和中國(guó)的科學(xué)家們又因“室溫超導(dǎo)”技術(shù)話題激起了科技圈新一輪的爭(zhēng)議與關(guān)注。
(資料圖片)
北京時(shí)間8月1日,美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LBNL)團(tuán)隊(duì)在arXiv平臺(tái)提交了一篇題為《銅取代磷酸鉛磷灰石中相關(guān)孤立平帶的起源》論文,利用超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬發(fā)現(xiàn)銅取代磷灰石中的鉛時(shí)引起結(jié)構(gòu)畸變,其結(jié)果支持一周前韓國(guó)科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)室溫超導(dǎo)體LK-99晶體的實(shí)驗(yàn)成果,晶格參數(shù)與此前實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差1%。
這是全球首個(gè)證實(shí)“常溫常壓超導(dǎo)體”理論可行的相關(guān)論文,為“室溫超導(dǎo)”材料的技術(shù)研究提供了新的方向和啟示,有望推動(dòng)千億規(guī)模的室溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用發(fā)展。
一周前,韓國(guó)科研團(tuán)隊(duì)利用摻雜銅的鉛磷灰石材料LK-99晶體稱(chēng)實(shí)現(xiàn)了“室溫超導(dǎo)”現(xiàn)象,學(xué)術(shù)界則對(duì)此爭(zhēng)議頗多,多個(gè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行“復(fù)現(xiàn)狂潮”以證偽。
除了美國(guó)團(tuán)隊(duì)之外,8月1日下午,中國(guó)的華中科技大學(xué)材料學(xué)院團(tuán)隊(duì)也成功首次驗(yàn)證合成了可以磁懸浮的LK-99晶體,俄羅斯科學(xué)家Iris Alexandra也成功復(fù)現(xiàn),但印度國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)兩次復(fù)現(xiàn)均失敗,中國(guó)科學(xué)院物理所、華中科技大學(xué)另一團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了未經(jīng)證實(shí)的部分復(fù)現(xiàn)。
早在2020年《科學(xué)》雜志發(fā)文稱(chēng),“終于,室溫超導(dǎo)實(shí)現(xiàn)了”,但在之前,美國(guó)迪亞茲的“室溫超導(dǎo)”實(shí)驗(yàn)卻都無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)現(xiàn),整體是失敗的。(注:詳見(jiàn)前文:《全球熱議“室溫超導(dǎo)”新突破,一場(chǎng)新的能源革命要來(lái)了?》)
值得一提的是,8月2日有消息稱(chēng),韓國(guó)“室溫超導(dǎo)”論文作者李碩裴(Sukbae Lee)表示,論文存在缺陷,系團(tuán)隊(duì)中的一名成員、Young-Wan Kwon教授未經(jīng)其他作者許可擅自發(fā)布,目前團(tuán)隊(duì)正向arXiv要求下架論文。
有趣的是,ChatGPT之父、OpenAI CEO Sam Altman則直接發(fā)文吐槽:一個(gè)月前大家關(guān)注的是馬斯克(Elon Musk)和馬克·扎克伯格的社交軟件爭(zhēng)斗,而現(xiàn)在,人們卻因可能將擁有一個(gè)真正的室溫超導(dǎo)體而驚呆了。
受此消息影響,資本市場(chǎng)相關(guān)概念股似乎已經(jīng)提前“沸騰”了。8月1日美股,風(fēng)力渦輪機(jī)電子控制系統(tǒng)公司美國(guó)超導(dǎo)(NASDAQ:AMSC)一度漲超100%;而國(guó)內(nèi)超導(dǎo)個(gè)股永鼎股份、法爾勝、百利電氣上漲20%觸及漲停板。
歷經(jīng)192個(gè)小時(shí)的“室溫超導(dǎo)”爭(zhēng)議和反轉(zhuǎn)
公開(kāi)資料顯示,室溫超導(dǎo)體全稱(chēng)為超導(dǎo)電性,又稱(chēng)常溫超導(dǎo)體,是指可以在高于0攝氏度的溫度有超導(dǎo)現(xiàn)象的材料。而超導(dǎo)體的一個(gè)特性是“零電阻”,亦即電流通過(guò)時(shí),沒(méi)有因?yàn)槭艿饺魏巫枇Χ鴮?dǎo)致?lián)p失,因此,這是一種革命性的材料。
多年來(lái),尋找一種無(wú)需極低溫或者極高壓就可以使用的超導(dǎo)體是超導(dǎo)界的一大夢(mèng)想。
1908年,荷蘭物理學(xué)家昂尼斯(Heike Kamerlingh Onnes)成功液化了氦氣,并獲得了接近絕對(duì)零度的低溫4.2K(約-269攝氏度)。
1911年,昂尼斯等人用液氮冷卻金屬汞時(shí)發(fā)現(xiàn),汞的電阻在溫度降至4.2K左右時(shí)急劇下降至消失,具備完全導(dǎo)電性,1913年昂尼斯又發(fā)現(xiàn)錫和鉛也和汞一樣具有超導(dǎo)性,同年由于對(duì)物質(zhì)在低溫狀態(tài)下性質(zhì)的研究以及液化氦氣,昂內(nèi)斯被授予1913年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
而超導(dǎo)的概念隨之而來(lái)。
此前,超導(dǎo)體必須在極低溫環(huán)境下工作,技術(shù)分類(lèi)主要有四種:低溫超導(dǎo),需要在40K(約-233.15℃)以下液氮溫度才能達(dá)到超導(dǎo)狀態(tài),常見(jiàn)低溫超導(dǎo)體包括鈮鈦合金、鈮鋁合金等;金屬超導(dǎo),常見(jiàn)的金屬超導(dǎo)體包括鉛、鋁、汞等,需要非常低的溫度才能實(shí)現(xiàn)超導(dǎo);鐵基超導(dǎo);銅氧化合物超導(dǎo),是銅氧化物(cuprates)為主要成分的超導(dǎo)材料,優(yōu)勢(shì)在于超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度相對(duì)較高,可以在液氨溫度以上實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)。
1987年,研究人員發(fā)現(xiàn)了一種含銅的超導(dǎo)體,其工作溫度為零下196攝氏度。后續(xù)實(shí)驗(yàn)最終將超導(dǎo)溫度提高到-140攝氏度。
從學(xué)術(shù)界角度看,目前,全球并沒(méi)有研發(fā)出真正實(shí)用的室溫超導(dǎo)體及材料,所以很多科學(xué)家開(kāi)始不斷實(shí)驗(yàn),尋求全球首個(gè)常溫超導(dǎo)體以實(shí)現(xiàn)“革命性技術(shù)突破”,主要由于超導(dǎo)體被用于為粒子加速器和核磁共振設(shè)備中磁鐵提供動(dòng)力,它們是量子計(jì)算機(jī)的基石,而量子計(jì)算機(jī)的性能最終可能超過(guò)世界上最好的超級(jí)計(jì)算機(jī),如果它們不需要冷藏從而更容易操作和制造,產(chǎn)業(yè)影響可能會(huì)更廣泛。
2023年以來(lái),主要有兩個(gè)事件催化了“室溫超導(dǎo)”引起廣泛關(guān)注:美國(guó)迪亞茲室溫超導(dǎo)成果爭(zhēng)議,和韓國(guó)科研團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)。
今年3月7日,美國(guó)紐約羅切斯特大學(xué)物理學(xué)家朗加·迪亞茲(Ranga Dias)在美國(guó)物理學(xué)會(huì)年會(huì)上介紹研究新進(jìn)展,稱(chēng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造出的超導(dǎo)可在室溫和相對(duì)較低的壓力下工作。
這不是迪亞斯第一次將室溫超導(dǎo)公之于世。2020年,迪亞斯發(fā)布論文稱(chēng),已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室將氫、碳和硫元素,在金剛石壓腔中通過(guò)光化學(xué)合成簡(jiǎn)單的碳質(zhì)硫氫化物(CSH),并將其超導(dǎo)臨界溫度提升至15°C。然而,Nature認(rèn)為迪亞斯的數(shù)據(jù)處理方式有問(wèn)題,其實(shí)驗(yàn)結(jié)果也未能成功復(fù)現(xiàn),因此該篇論文以被撤稿告終。
而今年迪亞茲的最新論文聲稱(chēng),要在1萬(wàn)倍大氣壓下才能實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo),但最后全球沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)該研究的復(fù)現(xiàn),暫時(shí)被證偽。
時(shí)隔四個(gè)月后的7月23日,韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院(KIST)量子能源研究中心團(tuán)隊(duì)在未經(jīng)同行評(píng)議的預(yù)印版論文平臺(tái)arXiv上發(fā)布了一篇題為“首個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體”的論文,描述稱(chēng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了一種名為L(zhǎng)K-99的新型室溫超導(dǎo)體。該論文還伴隨著arXiv上的姊妹論文、一篇韓國(guó)期刊上的論文、一個(gè)獲得超導(dǎo)體的證明視頻以及一項(xiàng)專(zhuān)利申請(qǐng)。
其中,第一篇(arXiv:2307.12008)的提交人是署名高麗大學(xué)教授Young-Wan Kwon,剩下兩位署名作者為Sukbae Lee、Ji-Hoon Kim,截至目前該室溫超導(dǎo)論文進(jìn)行了一次修訂,論文共有22頁(yè);而第二篇(arXiv:2307.12037)的提交人是:Hyuntak Kim(來(lái)自威廉-瑪麗學(xué)院),有六人署名。
鈦媒體App了解到,上述兩篇文章的內(nèi)容大體相同,都是宣稱(chēng)發(fā)現(xiàn)了第一種室溫常壓超導(dǎo)體,其中第二篇文章內(nèi)容更豐富一些,提供了材料合成的詳細(xì)方法,展示了磁懸浮現(xiàn)象,并更詳細(xì)地推測(cè)了導(dǎo)致這種常溫超導(dǎo)現(xiàn)象的機(jī)理。
論文顯示,韓國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在材料合成部分采用“改性鉛磷灰石晶體結(jié)構(gòu)(下稱(chēng)LK-99,一種摻雜銅的鉛磷灰石)”,合成方法直接、簡(jiǎn)單、便宜,甚至能在常壓下127攝氏度實(shí)現(xiàn)超導(dǎo),研究過(guò)程核心為以下三個(gè)步驟:
第一步:用摩爾比1:1的氧化鉛和硫酸鉛粉末在725攝氏度和10^-3Torr(真空度測(cè)量)條件下發(fā)生固相化學(xué)反應(yīng),合成黃鉛礬:
第二步:在550攝氏度和10^-3Torr條件下合成磷化亞銅(一、二步可獨(dú)立進(jìn)行):
第三步:一、二步的產(chǎn)物研磨成粉末后,在10^-3Torr條件下,加熱到925攝氏度,合成摻Cu的鉛-磷灰石(即LK-99)。
與迪亞茲成果后面的反饋類(lèi)似,由于韓國(guó)團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單直接,而且論文有部分錯(cuò)誤信息,數(shù)據(jù)也不太全,缺乏經(jīng)驗(yàn),尤其電阻測(cè)量給出的是不同溫度下的IV曲線電流I太小了、電阻率測(cè)量精度不夠等,所以多位業(yè)內(nèi)專(zhuān)家對(duì)此表示質(zhì)疑。
據(jù)央視,南京大學(xué)超導(dǎo)物理和材料研究中心主任聞?;⒄J(rèn)為,韓國(guó)團(tuán)隊(duì)所展示的并非超導(dǎo)現(xiàn)象,而是“超導(dǎo)假象”,主要原因在于實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)的零電阻、完全抗磁性(邁斯納效應(yīng))兩個(gè)特性,論文結(jié)果并不完全符合條件。
“論文想從三個(gè)方面說(shuō)明有超導(dǎo):電阻測(cè)量、磁化測(cè)量和磁懸浮。
其中,電阻測(cè)量通常使用“四探針?lè)ā?,主要是該方法是接觸式比較穩(wěn)定,但根據(jù)去年他們發(fā)表的韓國(guó)期刊文章看出,電極是用4個(gè)尖銳的針尖測(cè)量的,這種測(cè)量有時(shí)候會(huì)出問(wèn)題的,因?yàn)槭轻樇?,所以接觸各個(gè)方面都有問(wèn)題,但是它現(xiàn)在顯示出來(lái)這個(gè)所謂電阻的數(shù)據(jù),沒(méi)有一個(gè)是非常穩(wěn)定的噪音狀態(tài)的零電阻,其數(shù)據(jù)隨著溫度變來(lái)變?nèi)?,所以?shù)據(jù)還是比較存疑的。
磁化數(shù)據(jù)確實(shí)看到抗磁,但其他材料抗磁性使用超導(dǎo)量子干涉器件儀器測(cè)量,如果信號(hào)大的時(shí)候一般是沒(méi)有錯(cuò)的,如果信號(hào)小的時(shí)候有時(shí)候往往會(huì)給出這個(gè)假象。超導(dǎo)有它本身具有特定形狀的磁滯回線,是任何其他材料沒(méi)有的內(nèi)容,但該文章中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這個(gè)數(shù)據(jù)信息。所以在磁化測(cè)量上,盡管有抗磁,這個(gè)抗磁本身是不是超導(dǎo)還不好說(shuō)。
最后是磁懸浮。磁懸浮是第二類(lèi)超導(dǎo)體一個(gè)典型的特征,在一個(gè)磁體上面當(dāng)達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定態(tài)的時(shí)候,超導(dǎo)體和磁體之間是穩(wěn)定的,而且它是壓進(jìn)和把它拿開(kāi)都是不容易的,都要用力的,現(xiàn)在它顯示的磁懸浮不太像超導(dǎo)的磁懸浮,而是有某種抗磁性+重力一個(gè)平衡以后所達(dá)到的磁懸浮態(tài)。
所以我感覺(jué)從這三點(diǎn)看的話,目前沒(méi)有強(qiáng)烈的證據(jù)說(shuō)明它是超導(dǎo)?!甭労;⒈硎尽?/p>
牛津材料科學(xué)教授Susannah Speller認(rèn)為,“目前還為時(shí)過(guò)早,我們還沒(méi)有得到這些樣本超導(dǎo)性的有力證據(jù)”,因?yàn)槿狈Τ瑢?dǎo)性的明確標(biāo)志,如磁場(chǎng)響應(yīng)和熱容量。其他專(zhuān)家也對(duì)數(shù)據(jù)可能被“實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的錯(cuò)誤和LK-99樣本的缺陷”解釋表示擔(dān)憂。
值得注意的是,該研究工作是由Sukbae Lee和Jihoon Kim兩位韓國(guó)科學(xué)家主導(dǎo),兩位都畢業(yè)于高麗大學(xué)化學(xué)系。所謂LK-99,LK其實(shí)就是這兩位科學(xué)家姓的首字母,而99則是他們相信找到這種材料的時(shí)間(1999),甚至他們還成立了一家量子能源研究中心(Q-Center)來(lái)運(yùn)作該超導(dǎo)體制備實(shí)驗(yàn)。
但是,第一篇的三位論文作者之間并未達(dá)成協(xié)議,產(chǎn)生了“內(nèi)訌”。
據(jù)韓聯(lián)社7月28日?qǐng)?bào)道,Sukbae Lee電話表示,Young-Wan Kwon教授未經(jīng)其他作者許可,擅自將其發(fā)表在arXiv中,并堅(jiān)稱(chēng)自己“要求將論文下架”。他還透露,研究教授Kwon曾擔(dān)任量子能源研究所的首席技術(shù)官(CTO),但他在四個(gè)月前辭去董事職務(wù),目前與公司沒(méi)有關(guān)系。
另?yè)?jù)高麗大學(xué)一位人士稱(chēng),Kwon教授已經(jīng)與學(xué)校失去了聯(lián)系。
Jihoon Kim博士則表示“這兩篇論文存在很多缺陷,是未經(jīng)他許可發(fā)表的”。據(jù)悉,此前Sukbae Lee, Jihoon Kim和Young-Wan Kwon曾希望該論文申請(qǐng)到Nature 發(fā)表,但被拒絕了,而三人申請(qǐng)了專(zhuān)利,專(zhuān)利在2023年3月獲得通過(guò)并公開(kāi)。
然而,論文發(fā)布八天(192個(gè)小時(shí))后的今天,事情發(fā)生了反轉(zhuǎn),中美俄科學(xué)家同日成功復(fù)現(xiàn)“室溫超導(dǎo)體”。
8月1日,arXiv平臺(tái)至少發(fā)布了四篇關(guān)于超導(dǎo)體的論文,其中一篇就是美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LBNL)納米結(jié)構(gòu)材料理論研究員西妮德·格里芬(Sinéad Griffin)的論文,其團(tuán)隊(duì)對(duì)韓國(guó)團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行復(fù)現(xiàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)LK-99晶體可以實(shí)現(xiàn)“室溫超導(dǎo)”。
論文顯示,格里芬團(tuán)隊(duì)使用美國(guó)能源部的超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行了模擬,通過(guò)密度泛函理論(DFT)和GGA+U方法進(jìn)行了計(jì)算,發(fā)現(xiàn)當(dāng)銅取代磷灰石中的鉛時(shí)引起了結(jié)構(gòu)畸變,從而導(dǎo)致費(fèi)米能級(jí)的孤立平帶 (已知高溫超導(dǎo)體的常見(jiàn)標(biāo)志),即存在超導(dǎo)體家族中高轉(zhuǎn)變溫度的共同特征。所有計(jì)算結(jié)果均與韓國(guó)LK-99晶體實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似,晶格參數(shù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差1%。
這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果為近期韓國(guó)團(tuán)隊(duì)所謂的“室溫常壓超導(dǎo)材料”提供了理論依據(jù),給超導(dǎo)材料的研究提供了新的方向和啟示。
據(jù)悉,LBNL隸屬于美國(guó)能源部的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室,1931年建立至今共培養(yǎng)了15位諾貝爾獎(jiǎng)得主。據(jù)Nature Index,該實(shí)驗(yàn)室在物理和化學(xué)領(lǐng)域的影響力排名世界第一。
論文中提到,其通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬過(guò)程中,使用一種密度泛函理論計(jì)算,并展示了計(jì)算出的自旋極化電子結(jié)構(gòu)。最終理論結(jié)果表明,韓國(guó)團(tuán)隊(duì)的LK-99材料在理論層面上確實(shí)有可能具有“室溫超導(dǎo)”的特性。不過(guò),這需要銅滲透到分子中特定的位置才能實(shí)現(xiàn)超導(dǎo),這意味著該材料要在現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行合成制備具有較高的難度。
不止于此,美東時(shí)間周一(7月31日),美國(guó)佛羅里達(dá)州的一家公司泰吉量子(Taj Quantum)也宣稱(chēng)研發(fā)出室溫超導(dǎo)體,并且已獲得專(zhuān)利。
其首席執(zhí)行官Paul Lilly表示,他們的超導(dǎo)材料是一種石墨烯材料的II型超導(dǎo)體,可以在常壓下工作,但這家公司沒(méi)有公布任何實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或者論文來(lái)證明他們的超導(dǎo)材料的性能和原理,也沒(méi)有其他科學(xué)家復(fù)制或者驗(yàn)證他們的實(shí)驗(yàn)。
俄羅斯方面,俄羅斯科學(xué)家Iris Alexandra成功制備出了具備常溫抗磁性的LK-99晶體,而常溫抗磁性正是超導(dǎo)晶體的標(biāo)志之一,其結(jié)果在twitter上發(fā)布。
此外,8月1日,中國(guó)科學(xué)家也成功復(fù)現(xiàn)了韓國(guó)團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)。
經(jīng)華中科技大學(xué)常海欣教授確認(rèn),B站UP主“關(guān)山口男子技師” 1日上傳一個(gè)關(guān)于LK99驗(yàn)證的視頻,展示了一塊幾十微米的樣品,使用汝鐵硼磁鐵放在材料下,NS極均可以讓材料展示抗磁性。
視頻稱(chēng),該研究是華中科技大學(xué)材料學(xué)院常海欣教授指導(dǎo)下,博士后武浩、博士生楊麗驗(yàn)證合成了可以磁懸浮的LK-99晶體。該晶體懸浮的角度比韓國(guó)量子能源研究中心Sukbae Lee等人獲得的樣品磁懸浮角度更大,有望實(shí)現(xiàn)真正意義的無(wú)接觸超導(dǎo)磁懸浮。
截至鈦媒體APP發(fā)稿前,視頻總播放次數(shù)已經(jīng)超過(guò)150萬(wàn),并獲得華中科技大學(xué)B站官方賬號(hào)點(diǎn)贊,嗶哩嗶哩董事長(zhǎng)陳睿也在評(píng)論區(qū)留言:“牛(3個(gè)大拇指)”。
不過(guò),除了上述這些論文,根據(jù)網(wǎng)友公開(kāi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和視頻稱(chēng),重復(fù)實(shí)驗(yàn)中合成的LK-99表現(xiàn)出一定的抗磁性,但未觀察到超導(dǎo)現(xiàn)象或超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象。
中國(guó)科學(xué)院金屬研究所孫巖表示,他們主要進(jìn)行了理論計(jì)算,從計(jì)算結(jié)果來(lái)看,LK-99有室溫超導(dǎo)的可能性,“但是不confirm(不是證實(shí))”。而北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)對(duì)合成的LK-99檢測(cè)發(fā)現(xiàn),它的室溫電阻不為零,也沒(méi)有觀察到它發(fā)生磁懸浮。
總結(jié)來(lái)說(shuō),韓國(guó)團(tuán)隊(duì)的LK-99室溫超導(dǎo)體實(shí)驗(yàn),在理論上是可行的,但合成難度極高、復(fù)現(xiàn)幾率太小。成功復(fù)現(xiàn)磁懸浮只能證明LK-99具有一定的抗磁性,并不能證明它具有韓國(guó)團(tuán)隊(duì)宣稱(chēng)的室溫超導(dǎo)特征。
室溫超導(dǎo)意味著什么?產(chǎn)業(yè)鏈上下游有哪些?
事實(shí)上,“室溫超導(dǎo)”技術(shù)的重要性在于:如果一個(gè)超導(dǎo)體可在常溫常壓下就實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)作用,從而能解決全世界能耗問(wèn)題、開(kāi)發(fā)速度更快的電腦、用在先進(jìn)的儲(chǔ)存裝置、超靈敏的感測(cè)器,以及許多其他的可能性。
例如,醫(yī)院里面用的核磁成像裝置就將不需要用任何低溫制冷液體,使用價(jià)格非常便宜;大型高性能計(jì)算芯片或不再需要擔(dān)心低溫散熱問(wèn)題,計(jì)算容量也會(huì)提高;可以用室溫超導(dǎo)體做出更安全更環(huán)保的磁懸浮列車(chē)和飛機(jī)。
室溫超導(dǎo)技術(shù)還將引發(fā)一場(chǎng)產(chǎn)業(yè)革命,新能源、量子計(jì)算等重要領(lǐng)域都會(huì)因此有飛躍式的發(fā)展。
浙商證券指出,室溫常壓超導(dǎo)的實(shí)現(xiàn)有望引領(lǐng)新一輪工業(yè)革命。今年以來(lái),室溫常壓超導(dǎo)領(lǐng)域頻發(fā)突破性研究成果,每一次都引起全球科學(xué)家的關(guān)注,究其原因,便是室溫超導(dǎo)的實(shí)現(xiàn)將深刻變革目前的能源體系、信息處理與傳輸體系,并在醫(yī)療檢測(cè)、高速交通乃至可控核聚變等諸多領(lǐng)域帶來(lái)進(jìn)步。盡管目前相關(guān)技術(shù)仍不成熟可靠,但每一點(diǎn)技術(shù)革新的可能都值得持續(xù)關(guān)注。
天風(fēng)國(guó)際分析師郭明錤 (Ming-Chi Kuo)表示,常溫常壓超導(dǎo)體商業(yè)化的時(shí)程并沒(méi)有任何能見(jiàn)度,但未來(lái)若能夠順利商業(yè)化,將對(duì)計(jì)算機(jī)與消費(fèi)電子領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計(jì)有顛覆性的影響。計(jì)算機(jī)與消費(fèi)電子的技術(shù)與材料創(chuàng)新,都是為了要實(shí)現(xiàn)高速計(jì)算、高頻高速傳輸、小型化等要求,而超導(dǎo)狀況(電阻消失) 特性將會(huì)顛覆既有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與材料/技術(shù)采用,如:不再需要散熱系統(tǒng)、光纖/高階CCL被取代、先進(jìn)制程門(mén)檻降低等,讓即便是小如iPhone的設(shè)備,都能擁有與量子電腦匹敵的計(jì)算能力。
此外,“室溫超導(dǎo)”領(lǐng)域多個(gè)事件也引發(fā)了二級(jí)市場(chǎng)的關(guān)注。國(guó)內(nèi)股市方面,法爾勝已5天3板,金徽股份3天2板,百利電氣、創(chuàng)新新材、國(guó)纜檢測(cè)、豫光金鉛等多股漲停。而美股美國(guó)超導(dǎo)在連漲三日后,周二盤(pán)前再漲超100%,之前一度漲超140%。
鈦媒體App通過(guò)思維導(dǎo)圖方式,簡(jiǎn)單梳理了超導(dǎo)材料的基本邏輯以及產(chǎn)業(yè)鏈布局。
產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看,超導(dǎo)行業(yè)已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的主要是高溫和低溫超導(dǎo),其中低溫超導(dǎo)是上世紀(jì)80年代就已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化,包括磁共振等,但液氦昂貴且需進(jìn)口。而超導(dǎo)體上游包括超導(dǎo)原材料、超導(dǎo)制造設(shè)備,包括上海超導(dǎo)、西部超導(dǎo)、聯(lián)創(chuàng)光電等,中游包括超導(dǎo)器件等,下游電網(wǎng)、能源、核聚變等相關(guān)領(lǐng)域都有未來(lái)發(fā)展?jié)摿Α?/p>
行業(yè)空間上,下游應(yīng)用空間可以達(dá)到千億規(guī)模。另外,室溫超導(dǎo)的出現(xiàn)對(duì)高溫低溫可能會(huì)有威脅,但因?yàn)槭覝亓慨a(chǎn)沒(méi)有那么快,高溫和低溫發(fā)展空間還是很大,且如果室溫超導(dǎo)真的量產(chǎn),上游帶材也會(huì)跟進(jìn)。
對(duì)此,西部超導(dǎo)回應(yīng)稱(chēng),公司目前是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)的超導(dǎo)材料、超導(dǎo)磁體、高端缽合金、高性能高溫合金創(chuàng)新研發(fā)生產(chǎn)企業(yè);永鼎股份稱(chēng),超導(dǎo)電力是公司重點(diǎn)發(fā)展業(yè)務(wù)之一,公司超導(dǎo)業(yè)務(wù)發(fā)展迅速,利潤(rùn)率較好,產(chǎn)業(yè)化落地進(jìn)入加速期。公司主營(yíng)產(chǎn)品是第二代高溫超導(dǎo)帶材及其應(yīng)用設(shè)備,以及超導(dǎo) (通用)電氣產(chǎn)品;雷爾偉稱(chēng),目前高溫超導(dǎo)電動(dòng)懸浮技術(shù)處于試驗(yàn)階段等。
目前來(lái)看,韓國(guó)、美國(guó)的科學(xué)家的“室溫超導(dǎo)”實(shí)驗(yàn)室制備和復(fù)現(xiàn)過(guò)程,都離產(chǎn)業(yè)應(yīng)用還有很大距離。但“室溫超導(dǎo)”的成果在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域中確實(shí)是很偉大、革命性的技術(shù)突破。我們都希望這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是真的。
中科創(chuàng)星創(chuàng)始合伙人米磊表示,超導(dǎo)技術(shù)門(mén)檻高、產(chǎn)業(yè)化周期長(zhǎng),這兩年隨著高溫超導(dǎo)、小型化聚變裝置等技術(shù)產(chǎn)生新的突破,創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目越來(lái)越多。他認(rèn)為,未來(lái)60年的能源革命的確依靠的是超導(dǎo)材料的突破,但他也坦承,室溫超導(dǎo)首先得解決在試驗(yàn)室階段被證明的問(wèn)題。
諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、美國(guó)理論物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼(Richard Feynman)曾在《物理學(xué)講義》超導(dǎo)一章的最后寫(xiě)道:“我們正在非常精美的水準(zhǔn)上取得對(duì)自然界的控制,但很遺憾,要參加這項(xiàng)冒險(xiǎn)活動(dòng),盡快學(xué)習(xí)量子力學(xué)是非常有必要的。”
那么,現(xiàn)在請(qǐng)讓“室溫超導(dǎo)”再飛一會(huì)兒,全世界一起等待21世紀(jì)的“超導(dǎo)時(shí)代”真正到來(lái)。
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