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超导材料:超导输电或许不再遥远

在电力输送过程中,差不多1/20的电能被消耗掉了。相关数据表明,输送距离越长,电能损耗还会按比例进一步增加,若输电线路达到1000公里,电能损耗将达到7%。随着新能源发电的普及以及受到新能源发电不稳定性的影响,在可以预见的未来,输电损耗将会更高。

目前已知的电能输送方式中,超材料以几乎0电阻的特性,进入科学家的视线,但是超导材料0电阻对温度要求跟高,大部分需要在-200℃以下的环境下才可能实现超低电阻电能输送,然而在实际应用过程中,无论是从经济角度还是从技术角度,都很难实现。

高温超导材料并不是我们正常理解中的高温,只是与常规超导材料相比而言,德国马普化学研究所的科学家在去年年底已经实现-23℃条件下的超导输电,虽然需要在170吉帕的压力(大约是1/2地心压力)下才能实现,但是相比于其-200℃而言,特定环境下更具有实用价值。

更多研究者认为,理想状态下的超导体是能够在0℃状态下实现超导的材料,也就是我们常说的室温超导体,目前正在从新型超导材料以及探索超导现象两个角度来论证。

目前超导材料已经应用于医学中的核磁共振,物理科研中的高能加速器,磁约束核聚变等少数领域,若能找到常规条件下的超导体,其应用范围将会比石墨烯更为广泛。例如5G时代需要的超高速计算机以及超高速数据传输。

当然,超导材料的应用不仅仅是输电,若可以实现超导现象,利用内部抗磁性可以轻易悬浮起自身重量70000倍(例如日本JR东海公司的低温超导磁悬浮列车)的物体。

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