在科技的浪潮中,一種被看作具有顛覆性影響的新材料——常溫常壓超導(dǎo)體被提及。8月2日,天風(fēng)國際證券知名分析師郭明錤表示,未來常溫常壓超導(dǎo)體將對消費(fèi)電子領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)生顛覆性影響,甚至可能使得iPhone等移動(dòng)設(shè)備擁有與量子計(jì)算機(jī)匹敵的運(yùn)算能力。然而,盡管全球多個(gè)科研團(tuán)隊(duì)都在積極尋找和實(shí)驗(yàn)這種潛力無窮的材料,但至今還未有團(tuán)隊(duì)能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)。
什么是超導(dǎo)體?
超導(dǎo)體是一種在低溫條件下電阻為零的材料,因此,如果能找到常溫下的超導(dǎo)體,將大大改變現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和材料技術(shù)采用。例如,產(chǎn)品將不再需要散熱系統(tǒng),光纖或高階CCL(覆銅板)可能被取代,先進(jìn)制程的門檻可能降低。這將使得小型移動(dòng)設(shè)備,如iPhone等,擁有與量子計(jì)算機(jī)匹敵的運(yùn)算能力。然而,iPhone要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),目前看來尚屬遙遠(yuǎn)。
常溫超導(dǎo)若實(shí)現(xiàn)iPhone可敵量子計(jì)算機(jī)
分析師郭明錤認(rèn)為,常溫常壓超導(dǎo)體商業(yè)化的時(shí)程并沒有任何能見度,但未來若能夠順利商業(yè)化,將對計(jì)算器與消費(fèi)電子領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計(jì)有顛覆性的影響。計(jì)算器與消費(fèi)電子的技術(shù)與材料創(chuàng)新,都是為了要實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)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被取代等,讓即便是小如iPhone的行動(dòng)裝置,都能擁有與量子計(jì)算機(jī)匹敵的運(yùn)算能力。
常溫常壓超導(dǎo)首被證明理論可行
前不久,韓國一研究團(tuán)隊(duì)宣稱已成功發(fā)現(xiàn)全球首個(gè)室溫超導(dǎo)體" LK-99 ",該材料在常壓下 127℃就可達(dá)到超導(dǎo)臨界點(diǎn)。然而,該團(tuán)隊(duì)成員李碩裴后來表示,他們并未準(zhǔn)備好發(fā)表論文,而且論文存在缺陷。該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)要求下架該論文。
另一方面,華中科技大學(xué)材料學(xué)院的團(tuán)隊(duì)也在B站公開了實(shí)驗(yàn)視頻,他們成功合成了可磁懸浮的" LK-99 "晶體。然而,他們聲明,目前只驗(yàn)證了邁斯納效應(yīng),并不意味著實(shí)驗(yàn)已經(jīng)取得成功。截至目前,全世界范圍內(nèi)都還沒有團(tuán)隊(duì)能夠復(fù)現(xiàn)這一實(shí)驗(yàn)。
最近,美國勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室(LBNL)的研究員Sinéad Griffin在arXiv提交的論文中,為LK-99的超導(dǎo)性研究提供了理論支持。這是一次重大的科學(xué)突破,其意義甚至可以與量子力學(xué)的發(fā)現(xiàn)相提并論。
實(shí)現(xiàn)常溫常壓超導(dǎo)仍然需要克服許多技術(shù)難題
雖然室溫超導(dǎo)體的前景令人期待,但目前的技術(shù)挑戰(zhàn)依然巨大。
首先,目前的超導(dǎo)體研究仍然依賴于低溫條件,實(shí)現(xiàn)常溫超導(dǎo)需要突破物理學(xué)的現(xiàn)有理論。
其次,即使找到了新的材料或新的制程,如何應(yīng)用到現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,也需要大量的實(shí)驗(yàn)和技術(shù)突破。
此外,即使實(shí)現(xiàn)了理論上的可能,如何在商業(yè)化中實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),也是一大挑戰(zhàn)。
室溫超導(dǎo)體無疑是一種潛力無窮的新材料,但要實(shí)現(xiàn)其在消費(fèi)電子領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,還需要科研人員和工程師們克服眾多技術(shù)和實(shí)踐上的挑戰(zhàn)。不過,只要我們不斷探索和努力,未來的可能性總是存在的。