为啥科学家一个劲地想找到高温超导体-.docVIP

　　为啥科学家一个劲地想找到高温超导体? 2017年1月19日，剑桥大学的研究人员在《自然》杂志的子刊《自然通讯》上发表文章称，找到了实现石墨烯超导的方法。1月26日，哈佛大学的研究人员又在《科学》杂志上发文宣称他们发现了金属氢（研究人员在两块金刚石上施加了500万个大气压来压缩氢气才得以形成金属氢的），而金属氢被科学家们认为是极有可能作为室温超导体的。为什么科学家们一个劲地想找到越来越多的高温超导体，高温超导体对人们的日常生活会有怎样的意义呢？ 中国 9/vie 　　性格高冷 　　超导体这个名字貌似听着挺耳熟的，但是似乎又离我们很遥远，它到底是个啥呢？通俗来讲，具备这两个特性的物体就可以称为超导体：零电阻和完全抗磁性。零电阻指的是电流流过超导体时，电流不会有一丁点的衰减，而恰恰这一特性可以使得通过电流的超导体产生无损耗的强大磁场。完全抗磁性指的是，当超导体处于磁场中时，超导体由于自身的“特异功能”而完全排斥外界磁场，不让磁场穿过自身。 　　超导体最初是由荷兰的物理学家昂纳斯发现的。他最先发现的是液态金属汞具有超导性，并且汞的超导电性只有在-268.95℃才能表现出来。即在通常的情况下汞具有一定的电阻，但是如果将汞冷却到-268.95℃时，汞的电阻突变为零了并且还具有完全抗磁性。超导体并不是随处可见的，即便到了今天，都要在-200℃左右才能实现超导状态。超导的发现已经有100多年了，为了提高超导体的转变温度，科学家们可是煞费苦心。 　　才华出众 　　超导体所产生的超强磁场和完全抗拒外界磁场的性能让科学家们惊叹不已。对于具有零电流损耗的超导体来说，如果能将其应用到医疗、电力、交通、科研和军事方面的话，人们的生活将会发生翻天覆地的变化。不信？往下看。 　　超导电缆 　　相对于传统的电缆而言，超导电缆由于其零电阻的特性，可大大节约电力实现无阻力输送。超导电缆大致由液氮、支撑骨架、超导带材、绝热层、电绝缘层、铜屏蔽层和外保护层组成。制造长距离的超导电缆最棘手的问题之一在于电缆中液氮的保温。只有当超导带材完全处于临界温度之下才能实现超导，所以这就对保温层的材料提出了高要求。另外，由于液氮的温度为-196℃左右，这也对超导电缆线中装液氮的支撑管的材料提出了要求――在如此低的温度下，支撑管的材料要不易受冷脆化。 　　相对于传统输电线而言，超导电缆的输送效率提高了5倍左右，质量相比传统电缆减轻了近80%，超导电缆如果能广泛投入使用，全球的能源消耗将会大幅度减少。 　　超导杀菌 　　随着生活水平的不断提高，人们对食品安全的关注度也在日益加深，新的环保、高效以及不受环境温度影响的杀菌方法也相继被提出来，并应用到实际生产中。其中，脉冲超导强磁场杀菌法就是这样一种环保、高效并且不改变环境温度的杀菌“黑马”。 　　它是怎么办到的呢？一般而言，想要利用脉冲磁场进行杀菌，只需将脉冲的交变磁场施加在细菌所处的空间中。当细菌切割磁感线运动时，细菌的内部就会产生相应的变化的磁通量，变化的磁通量必然会激励起感应电流。研究表明当感应电流达到一定强度时，会使得细胞的蛋白质结构和酶的活性受到破坏，进而让细菌死亡，以达到杀菌的作用。为了减少能量的损耗，我们可以利用超导体在其临界温度下的无阻性，进而产生源源不断的脉冲磁场来杀菌。 　　相对于其他的杀菌方式而言，脉冲磁场杀菌不受环境温度的影响并且杀菌的过程中几乎不改变环境的温度，杀菌后的食物还具有风味佳和耐储存等优点。因而，我们有理由相信脉冲强磁场杀菌技术将会惠及更多的民众。 　　超导处理废水 　　现代工业的发展，很多都是以牺牲环境为代价的。工厂的一个“代谢物”就是工业废水，现在处理废水的方法不外乎化学沉降、物理吸附和电解法。当然，不管采用哪种方法，废水处理均不彻底。 　　这时，科学家们就想出了一个极为有效的办法：超导强磁分离废水。不过用超导强磁处理废水之前需要在废水中添加磁种，将非磁性物质磁化。磁化之后，超导体就派上用场了。因为超导体通上电流之后所产生的强磁场可以让磁化后的废水受到一个磁场力，有了力的作用之后，磁场力的拖拽作用就可以将废水中的有害物质相互分离，剩下的就是简单的过滤了。 　　超导粒子对撞机 　　2016年9月初，诺贝尔物理学奖获得者杨振宁和中科院院士王贻芳，对于中国是否应该建设大型对撞机一事有过激烈的争论。杨振宁并不主张中国目前建设巨型粒子对撞机，而王贻芳则持相反的态度。双方言论一出，物理学界的各路英雄好汉统统跑来围观。过了几个月，有物理学家感叹道：这是有史以来，中国科学界关于科学问题的最激烈的论战。 　　对于中国是否建造世界上最大的粒子对撞机，我们现在还不得而知。我们所知道的是，在这个粒子对撞机上就有着超导的应用之一――超导强磁场。 　　一般而言，要想实现粒子的对撞（这就