在當地時間3月7日舉行的“靜態(tài)超導實驗”報告會議上,美國羅切斯特大學迪亞茲團隊發(fā)布了這個“重磅成果”。
據介紹,迪亞茲團隊此次發(fā)布的超導材料可以在室溫和相對較低的壓力下工作。該超導體由氫、氮和镥三種金屬元素材料混合、放置在“金剛石壓砧”裝置中加壓,在約21℃溫度下、以及1萬個標準大氣壓的壓力下進入超導狀態(tài),達到零電阻,而這遠低于此前所需要的數百萬個標準大氣壓。
同時,3月9日凌晨,《自然》雜志刊發(fā)了該研究成果,題目為《N 摻雜氫化镥中近環(huán)境超導性的證據》。時間戳顯示,這篇論文在2022年8月投出,今年1月18日被Nature接收。
消息一經發(fā)出,立刻引發(fā)了全球熱議。國外社交媒體消息顯示,報告廳里人滿為患,門外也擠滿了大批沒能進場的物理學者,保安不斷地驅散人群以保障現(xiàn)場秩序。
諾獎級成果?
消息發(fā)出當日,超導概念板塊大幅高開,永鼎股份、百利電氣、法爾勝一字漲停,寶勝股份、西部超導、西部材料漲超5%,東方坦業(yè)、聯(lián)創(chuàng)光電、漢纜股份等跟漲。
各方的興奮是有道理的,因為這項研究成果一旦被證實是可復現(xiàn)的,那將是諾獎級別的革命性研究。
意味著未來在常規(guī)條件下,這種“超導體”有望應用于醫(yī)療器械、電力傳輸、量子計算機、磁懸浮交通等諸多場景中,去年火爆的可控核聚變技術似乎也因為這個發(fā)現(xiàn)迎來了“曙光”。
筆者翻看資料發(fā)現(xiàn),要實現(xiàn)超導,主要有溫度和高壓兩個方向。目前市面上使用的多是低溫超導材料和高溫超導材料,這里的高溫也只是相對的高溫,實際上還是需要,250K(大約為-23℃)以下的溫度。此次的常溫超導突破了溫度的上限,聲稱能在21°C下應用,但仍屬于高壓范疇,不過已經遠低于此前所要的數百萬個標準大氣壓。
因為低溫相對高壓來說可**作性和應用范圍更廣,所以有學者認為這個發(fā)現(xiàn)對于凝聚態(tài)物理學的意義大于應用層面。
對此,上海市高溫超導重點實驗室主任、上海大學教授蔡傳兵認為,這次迪亞斯展示出的研究成果有一定可靠性,但室溫超導所需的1GPa壓力仍屬于高壓范疇,距離實際應用仍非常遙遠。
而簡單回顧下研究者的科研經歷,一些問題開始浮出水面。
2020年,迪亞茲團隊在Nature發(fā)文,稱他們在260萬個大氣壓下,成功創(chuàng)造出了臨界溫度約為15℃的室溫超導材料。作為當月《自然》的封面文章,這個成果還被評為了2020年度十大科學突破之一。
但很快,就有學者稱沒有辦法復現(xiàn)成果,H指數(用于評估研究人員的學術產出數量與學術產出水平)發(fā)明者Jorge Hirsch等大量科學家直接質疑Dias團隊用多項式曲線擬合數據,是“一場科學**”。
于是,即使在論文的9名作者都反對的情況下,Nature還是在去年九月決定撤稿,理由是研究人員在數據處理方面存在違規(guī)行為,這削弱了編輯們對這些研究結果的信心。
僅僅半年之后,迪亞茲團隊又發(fā)布這一重磅消息,不得不讓業(yè)界心存疑慮,對這項成果持觀望態(tài)度。
不過面對多方質疑,迪亞茲還是充滿信心,聲稱研究結果在羅徹斯特大學實驗室和其他實驗室重復過多次,并有第三方觀察和**的工作驗證,且已經重新提交了 2020 年的論文供《自然》雜志再次審議。
同時他也認為,這種新的室溫超導材料將改變整個超導行業(yè),這將是一項重塑 21 世紀的革命性技術。
標的不多,但想象空間足夠大
自發(fā)現(xiàn)以來,學界一直沒有停止對于超導體這樣零電阻、完全抗磁性的優(yōu)良材料的追逐。隨著近些年來量子計算機、核聚變技術進入資本視野,人們不禁對于能在較低壓力下大規(guī)模應用的室溫超導體傾注了更多的期待。
在更高的臨界溫度(Tc)下實現(xiàn)材料的超導性是實現(xiàn)低成本應用的關鍵,按照臨界溫度區(qū)分,超導材料可以分為低溫超導(Tc 25K)和高溫超導材料(Tc≥25K)。
據東方財富網風口研報,目前國內低溫超導材料及應用占超導市場總量的90%以上,已經較為成熟,已實現(xiàn)商業(yè)化的低溫超導材料主要為鈮基超導線材(NbTi和Nb3Sn)。高溫超導材料仍處于產業(yè)化初期,具備實用價值的高溫超導材料主要包括鉍系(BSCCO)、釔系(YBCO)、二硼化鎂(MgB2)超導材料及鐵基超導材料等。
相關受益公司包括西部超導、寧波健信、濰坊新力、英納超導、漢纜股份、永鼎股份等。
短期來看,高溫超導甚至常溫超導材料在醫(yī)用領域磁共振成像儀用MRI超導線材、電力傳輸方面都前景廣闊;中長期來看,則不禁讓大家充滿了遐想:量子計算機、可控核聚變要從科幻走進現(xiàn)實了?
第一,超導材料可以取代功耗高、易發(fā)熱的硅基集成電路,為量子計算機解決了一個很大的技術難題,其背后的市場也有很大的想象空間,根據BCG測算,未來3-5年內,量子技術價值有望達50億-100億美元;未來15-30年,量子技術有望創(chuàng)造4500億- 8500億美元的市場價值。
而在可控核聚變領域,超導托卡馬克裝置可以產生更大的磁場,將巨量的高溫離子流懸浮在空中,從而實現(xiàn)持續(xù)的可控核聚變。一旦成功,這將是一場超乎想象的能源革命,有望為人類提供近乎無限的清潔能源。
去年商業(yè)化核聚變領域迎來兩筆大額投資。2月,能量奇點宣布完成近4億元**幣的天使輪融資。6月,星環(huán)聚能宣布完成數億元天使輪融資,是**首個由風險投資驅動的核聚變商業(yè)化探索項目企業(yè)。
雙方背后都囊括多家知名機構,除了紅杉**種子基金、蔚來資本、藍馳創(chuàng)投、順為資本、昆侖資本、中科創(chuàng)星等財務投資機構,還出現(xiàn)了米哈游、騰訊等產業(yè)方的身影。
資本介入撬動了市場,也從另一方面為超導添了把火。
梳理下超導相關領域的投融資,其主要集中在高溫超導技術,不過作為前沿科技,行業(yè)內可供投資的標的數量不是很多。
去年六月,蘇州八匹馬超導完成了新一輪數千萬元A+輪融資。智慧芽TFFI科創(chuàng)力評估平臺顯示,八匹馬超導目前共有近20件專利申請,其中發(fā)明專利約45%,公司專利布局主要集中于超導磁體、高溫超導等相關領域。
同年,成立于2022年6月的新興高溫超導技術平臺公司翌曦科技完成5000萬元種子輪融資,本輪融資由中科創(chuàng)星領投,合力投資、泓昇基金等跟投。其核心成員脫胎于上海交通大學高溫超導團隊,走在科技前沿,受去年大火的可控核聚變影響,一出現(xiàn)就吸引了資本注意。
而對于常溫超導的橫空出世,中科創(chuàng)星創(chuàng)始合伙人米磊表示:“我們去年開始大力布局高溫超導材料方向,現(xiàn)在已經投了三家高溫超導材料上下游公司,投資額過億,沒想到這個方向這么快又火了。”
本文由小編網絡轉載而成,原文來源:http://www.techweb.com.cn/it/2023-03-14/2922481.shtml,如有侵權,請聯(lián)系刪除
]]>許多材料都可以成為超導體,只要它們被冷卻到非常低的溫度,就能夠在沒有電阻的情況下傳輸電力。雖然有些超導體可在較高的條件下工作,但它們必須承受極大的壓力,這意味著它們無法在實際中應用。
現(xiàn)在,研究人員表示,他們已經創(chuàng)造出了一種在室溫和相對較低壓力條件下工作的超導體。超導體在常規(guī)條件下工作,可能預示著一個高效率機器、超靈敏儀器和革命性電子產品的新時代即將到來。
紐約羅切斯特大學的物理學家蘭加·迪亞斯(Ranga Dias)在3月7日的美國物理學會會議上說:“這預示著,對實際應用有用的新型材料已經出現(xiàn)?!?/p>
這種超導體是由氫、氮和镥組成的材料。迪亞斯和他的同事們將這些元素混合在被稱為金剛石壓腔(diamond-anvil cell)的裝置中。第二,他們改變了壓力,并測量了化合物中的電流阻力。
在約21攝氏度條件下,這種材料似乎失去了任何對電流的阻力。它仍然需要10千巴的壓力,這大約是大氣層壓力的10000倍。但這遠遠低于在室溫超導體通常所需的數百萬個大氣壓。
如果這項研究結果得到證實,這將使這種材料更有希望應用于現(xiàn)實世界。
不過,這項研究可能會面受到嚴格審查,部分原因是該團隊早些時候發(fā)表過論文,聲稱在15攝氏度下發(fā)現(xiàn)了碳質氫化硫的超導電性,這篇文章引發(fā)了軒然**。
《自然》雜志的編輯不顧迪亞斯及其合著者的反對,最終撤回了這篇論文,理由是研究人員在數據處理方面存在違規(guī)行為,這削弱了編輯們對這些研究結果的信心。
本文由小編網絡轉載而成,原文來源:http://www.techweb.com.cn/it/2023-03-09/2922026.shtml,如有侵權,請聯(lián)系刪除
]]>