明確地說，這意味著科學(xué)比以往任何時候都更接近一種可用的、可復(fù)制的材料，從而有朝一日可以徹底改變能源的運(yùn)輸方式。

(相關(guān)資料圖)

UNLV物理學(xué)家Ashkan Salamat及其同事Ranga Dias（羅切斯特大學(xué)的物理學(xué)家）首次發(fā)現(xiàn)了室溫超導(dǎo)現(xiàn)象。為了實(shí)現(xiàn)這一壯舉，他們利用化學(xué)方法將碳、硫和氫的混合物首先合成為金屬狀態(tài)，然后利用極高的壓力（267千兆帕）進(jìn)一步合成為室溫超導(dǎo)狀態(tài)，這種條件只有在地球中心附近的自然界才能找到。

在不到兩年的時間里，研究人員現(xiàn)在能在僅僅91GPa的條件下完成這一壯舉--約是最初報(bào)告的壓力的1/3。這些新發(fā)現(xiàn)作為預(yù)發(fā)文章發(fā)表在本月的《Chemical Communications》上。

一個超級發(fā)現(xiàn)

通過對最初突破中使用的碳、硫和氫的成分進(jìn)行詳細(xì)調(diào)整，研究人員現(xiàn)在能在較低的壓力下生產(chǎn)一種材料并保持其超導(dǎo)狀態(tài)。

“這些是在實(shí)驗(yàn)室外難以理解和評估的壓力，但我們目前的軌跡表明，有可能在持續(xù)較低的壓力下實(shí)現(xiàn)相對較高的超導(dǎo)溫度--這是我們的最終目標(biāo)，”研究的論文第一作者、UNLV的內(nèi)華達(dá)極端條件實(shí)驗(yàn)室(NEXCL)的研究生研究員Gregory Alexander Smith說道，“在一天結(jié)束時，如果我們想制造對社會需求有益的設(shè)備，那么我們必須降低制造它們所需的壓力?！?/p>

盡管壓力仍非常高--是你在太平洋馬里亞納海溝底部經(jīng)歷的壓力的約一千倍--他們繼續(xù)朝著接近零的目標(biāo)競賽。隨著研究人員對構(gòu)成材料的碳、硫和氫之間的化學(xué)關(guān)系有了更好的了解，這場比賽在UNLV正以指數(shù)級的速度增長。

Salamat說道：“我們對碳和硫之間關(guān)系的認(rèn)識正在迅速發(fā)展，我們正在尋找導(dǎo)致與最初觀察到的明顯不同的、更有效的反應(yīng)的比率。在一個類似的系統(tǒng)中觀察到如此不同的現(xiàn)象，顯示了大自然母親的豐富性。還有很多東西需要了解，每一個新的進(jìn)展都使我們更接近日常超導(dǎo)設(shè)備的懸崖?！睋?jù)悉，Salamat是UNLV的NEXCL的負(fù)責(zé)人，對最新的研究做出了貢獻(xiàn)。

能源效率的圣杯

超導(dǎo)是一個了不起的現(xiàn)象，在一個多世紀(jì)前首次被觀察到，但只是在非常低的溫度下被觀察到，因此沒有任何實(shí)際應(yīng)用的想法。只有在20世紀(jì)60年代，科學(xué)家們才理論上認(rèn)為這一壯舉在更高的溫度下是可能的。Salamat及其同事在2020年發(fā)現(xiàn)了室溫超導(dǎo)體，這讓科學(xué)界感到興奮，部分原因是該技術(shù)支持零電阻的電流量，這意味著通過電路的能量可以無限地傳導(dǎo)且沒有功率損失。這可能對能源儲存和傳輸產(chǎn)生重大影響，并支持從更好的手機(jī)電池到更有效的能源網(wǎng)的一切。

Salamat表示：“全球能源危機(jī)沒有顯示出減緩的跡象，成本上升的部分原因是美國的能源網(wǎng)由于當(dāng)前技術(shù)的低效率而每年損失大約300億美元。為了社會變革，我們需要以技術(shù)為先導(dǎo)，而今天發(fā)生的工作，我相信是處于明天解決方案的最前沿?！?/p>

根據(jù)Salamat的說法，超導(dǎo)體的特性可以支持新一代的材料，從而可以從根本上改變美國和其他國家的能源基礎(chǔ)設(shè)施。

他說道：“想象一下，在內(nèi)華達(dá)州利用能源并在沒有任何能量損失的情況下將其發(fā)送到全國各地。這項(xiàng)技術(shù)有一天可以使之成為可能。”