什么是室温超导?以及其在医疗行业的前景

来源:哔哩哔哩   2023-08-02 01:13:24
A+A-

理论和灵感来源与知乎@在下张大喵 老师《世界的形状》,另查阅了相关文献


(资料图片仅供参考)

因为全文有版权,大家可以移步去知乎/知网/维普观看,也可以听我简要概括一下。

超导简而言之就是降低了电阻,提升了电流,能大幅度省电的一种一百年前革命性的科技成果。再简而言之,就是几乎没有能耗。最先进的超导电缆可将电能输送几千千米而仅有百分之几的损耗。

但麻烦的是,电缆必须一直浸在77K(约-196℃)的液氮之中。因此,如果要架设这样的电缆,每隔1000米左右就必须安装泵机和冷却设备,大大增加了超导电缆方案的成本和复杂程度,这本身就消耗巨大的电能。超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失,被称作零电阻效应。导体没有了电阻,电流流经超导体时就不发生热损耗,电流可以毫无阻力地在导线中形成强大的电流,从而产生超强磁场。[2]

那么常温超导最直观的好处就是不需要液氮了(即使今年发现了最高仅需要-19℃的新的超导材料,但超导材料依然需要冷冻技术)。能在常温下使用,也就是大幅减少材料支出+应用范围更广。

举个生活中的例子,大家充电手机都发烫吧,室温超导能让大家以后即使一边玩游戏一边充电,手机都不会发烫(一部分电转化为热量),或者说大家都没有机会感受到手机发烫,因为手机可能在不久几秒就充满电了。

对于世界格局来看,一个是能源的应用,一个是能源的传输,都将迎来巨变,大家都知道石油依然是战略资源,平常的油价大家也蛮心疼的,室温超导的发明可能能让电车几分钟内充满电......那么谁还用汽油呢。最关键的是,电动机的功率会大到离谱。咱们的电动车现在限制是25km/h,以后可能开的比玛莎拉蒂还快。

其次还有超导储能,可能类似几亿mA的充电宝?这个我还没研究。

因为有电就有磁,所以磁悬浮的技术会飞速发展,古巴比伦的空中花园不会再是梦想,哈利波特的扫帚,阿里巴巴的魔毯可能都会在不久的将来变成现实。

那么关于医疗行业,说到磁就想到MRI吧,在不需要液氮等高耗材的前提下,新一代的MRI的高精度和高灵敏度将提供更准确的诊断结果,并帮助医生更好地理解疾病机理。(这个有点涉及生物磁学)

此外,超导材料还可以用于开发高效安全的癌症治疗技术,通过精确控制的磁场和能量传输来靶向癌细胞。(来自于互联网)(这个我一时半会没查明白,有懂的大佬或者想懂的大佬可以查查)

参考文献

[1]解小荣.实现常温超导电的新思路[J].科技资讯,2019,17(1):250-251.

[2]李国英. 常温超导不再遥远[J]. 科学大众(中学生),2010,(11):44-45.

标签:


Copyright ©  2015-2022 欧洲办公网版权所有  备案号:沪ICP备2022005074号-23   联系邮箱: 58 55 97 3@qq.com