超导集热板(超导导热)

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一夜之间，“室温超导”的概念传遍全球。3月8日，美国罗彻斯特大学表示，其研究人员开发出一种在室温和相对低压下表现出超导性的材料。引爆物理圈的同时，迅速传遍全球。关于“室温超导”的现实性的争论也需要澄清。

但质疑也随之而来，研究人员过往的“黑历史”似乎很难相信这一结果如论文所展示的那么完美。科技部国家科技专家周迪告诉北京商报记者，“他们团队现在面临的无疑是如何证明成果的真实性和可复制性。”中国科学院物理研究所研究员罗惠前表示，现在期待室温超导会有颠覆性应用，但还为时过早。

“完美超导”

由氮、氢、镥组成，在约20.6摄氏度的温度和10千巴的压力（相当于标准大气压的10,000倍）下就足以表现出超导性。这对于以前需要极低温度才能表现出超导性能的材料来说无疑是一个巨大的突破。

据了解，这一成果来自罗切斯特大学机械工程系和物理与天文学系副教授兰加·迪亚斯(LangaDias)领导的研究团队。同一天，迪亚斯也在拉斯维加斯举行的美国物理学会会议上宣布了这一消息，称室温超导领域取得了重大突破。该研究成果已发表在英国杂志《Nature》上。

该消息之所以在圈内外炸开，就是“室温+超导”近乎完美的结合。科技部国家科技专家周迪告诉北京商报记者，超导体是一种优于传统导体的无损导电材料。一般来说，超导现象都离不开极低的温度，这极大地限制了其大规模应用。因此，寻找室温超导材料一直是全世界物理学家的梦想。

100多年前，当人类首次发现超导现象时，所需的温度为2.4K，即负269摄氏度。这种物质被称为汞。随着研究的进展，超导的上限温度逐渐被认定为30K，即-243摄氏度。一般认为，能够在液氮沸点77K（-196摄氏度）以上实现超导性能的材料称为高温超导体。

极低的温度不仅意味着对环境的严格要求，也意味着巨大的成本。室温下实现的超导成功解决了这两大难题，在使用场景上开辟了更大的想象空间。

中国科学院物理研究所的一篇文章举例提到，超导体的意义是显而易见的。如果我们所有的电线都使用超导体，就不会有能量衰减。此外，医院的核磁共振也采用了超导体，并且涉及到超导体的另一个重要应用方向，那就是大磁场的产生。

只要没有电阻，焦耳热的影响就可以完全忽略。如果用超导线连接线圈，则线圈中的电流强度几乎可以不受控制地增加（磁场也可以抑制超导状态。这里需要注意的是，产生的磁场不能超过临界磁场）超导体），从而获得强磁场。这就是核磁共振强大磁性的来源。

独立经济学家王赤坤表示，室温超导如果实现，将在能源传输、磁悬浮列车、医学成像、电子元件等领域发挥关键作用。本次实验的亮点在于研究团队提出的三元镥氮氢体系材料可以在更高温度下实现超导，对于实际应用具有重要意义。

“狼来了”？

当全国各大媒体争相报道这一爆炸性新闻时，学术界对此持略显消极的态度，甚至直接提出质疑，而质疑的对象则更加明确地指向了迪亚斯。

公开资料显示，2020年10月，迪亚斯团队在期刊《Nature》中报道，一种含有碳、硫、氢的化合物在15摄氏度下表现出超导特性。然而去年9月，尽管该论文全体作者意见不一，《Nature》杂志编委会还是删除了该论文，因为该论文的实验数据受到了很多质疑。

要知道，在极高压力的条件下，实验数据很可能会受到一定程度的影响，但迪亚斯实验的数据几乎可以称得上“漂亮”，这难免让人产生怀疑。

由于迪亚斯没有公开原始数据，而且多个研究小组也试图重复实验但没有成功，在审查数据时，不少业内人士认为迪亚斯在磁化率数据处理中使用了错误的方法。**，得出了一个不能算是正确的结论，于是发起了大量的攻击。

2017年，迪亚斯还宣布他在高压下合成了金属氢。引起业界关注后，他先后驳斥了人们对金属氢储存不当、消失等各种借口，称自己已经毕业“退出”。要求。这两起事件给业内人士留下了非常不好的印象，也间接促成了现在的局面。

“目前，也有同事向他借样本重复实验，不知道能否拿到。”中国科学院物理研究所研究员罗惠前在接受北京商报记者采访时表示，迪亚兹这次的成果其实是在几个月前的一次会议上谈到的。但这篇文章直到3月8日的会议才发表。但8日的会议上并没有透露更多细节，现场也不允许提问，这更让人感觉奇怪。

在罗惠干看来，从文章内容来看，这个成就的想法并不特殊。甚至据说大致相当于用碳氢化合物和硫制造超导体的想法。无非是在硫化氢中添加碳来实现金属氢化的想法。向物质中添加氮的想法。

这篇文章虽然给出了材料的分子式，但也提供了相应的数据支持，比如证明材料电阻为0、具有抗磁性、具有特定的热跃变等，涵盖了电磁热的三个因素。从数据链路上来看，基本上是非常全面的，但是鉴于之前的问题，大家其实对这些数据的真实性和可靠性是持怀疑态度的。

而这篇文章也有一个类似的数据处理问题，那就是所谓的磁化率数据预设了一个大的背景。当然，这确实有一定的实际因素，因为不可能在高压下测量特别干净的磁化率，而且会受到金刚石、线圈等产生的背景信号的影响。另外，提到了实现这个实验的条件文章中的数值不高，但从结果来看，压力越低，超导性越高，这是一种非常反常的现象。

现在申请还早

“他们团队现在面临的无疑是如何证明结果的真实性和可复制性。”周迪分析道。对于此次新材料能否通过《Nature》审核，迪亚斯也公开回应媒体，表示这次非常有信心。

迪亚斯表示，“首先，这项工作已经在罗切斯特大学实验室和其他实验室重复了多次，并有第三方观察和独立工作验证；其次，论文经过了同行评审，符合严格的标准这个发表的；最后我们也重新提交了2020年的论文再次审议，因为当时编辑提出的问题对实验数据的质量或者我们得出的结论没有影响。我们对论文的质量也有信心2020年所做的工作和实验。”

尽管业绩饱受质疑，但资本市场已率先掀起狂欢，相关概念股纷纷活跃。中航证券表示，一旦高温超导乃至室温超导研究取得突破，其应用难度和成本将大幅降低，对人类文明的影响可能与半导体材料一样深远。周迪还提到，正常条件下工作的超导体可能预示着高效机器、超灵敏仪器和革命性电子产品新时代的到来。

但在罗惠干看来，现在指望室温超导的颠覆性应用还为时过早。一种新材料从出现到真正商业化还有很长的路要走。目前，超导材料有10000多种，但应用最多的是100多年前发现的铌钛合金。

据了解，铌钛合金超导是超导行业的“主导材料”。其成本远低于其他超导材料。它还具有接近钢的屈服强度等优点，保证了铌钛超导合金的应用优势。

“对于新材料来说，我们可能连它的其他基本性能都不了解，更无从谈起工业应用。从实际意义上来说，这一发现如果得到证实，也只会对科学研究有参考价值。”相信有希望找到这样的材料。”罗惠干总结道。

人们之所以对此高度关注，是因为在过去，要实现这一目标，通常需要数百万个大气压，而世界上可能只有个位数的团队能够实现这一目标。

然而，本文提到的条件只需要10,000个大气压，这对于许多研究小组来说是很容易实现的。如果能够在这么高的温度、这么低的压力下进行操作，那么整个研究就会变得非常简单，人们自然会期待这个实验的真实性是否能够很快得到验证。

-结尾-

北京商报记者|杨约翰