讓「室溫超導」再飛一會(huì )兒

工業(yè)革命？狼來(lái)了？

就在上周，韓國的一個(gè)科學(xué)家團隊發(fā)表了兩篇論文，表示他們已經(jīng)發(fā)現了全球首個(gè)室溫常壓超導材料，一種名為“改性鉛磷灰石晶體結構（下稱(chēng)LK-99）”的材料。

（圖：LK-99）

此消息一出，頓時(shí)吸引了全世界的目光。

簡(jiǎn)單解釋一下，超導（superconductivity）是物理學(xué)中，材料在低于一定溫度時(shí)電阻變?yōu)?的現象，轉變后的材料稱(chēng)為超導體（superconductor）。常規超導體的實(shí)現路徑主要有兩種——低溫和高壓。也正因為達成條件苛刻，因此較難落實(shí)到實(shí)際應用中。

如果此次室溫常壓超導被證實(shí)，那將可能帶來(lái)繼蒸汽、電力、信息后的又一次工業(yè)革命。

但……有那么容易嗎？

室溫超導復現難

根據韓國團隊論文中的描述，LK-99材料的制備可以說(shuō)非常簡(jiǎn)單，他們把多種含鉛、銅和磷的材料經(jīng)過(guò)一定組合后分別混合加熱，最終得到一種摻雜銅的鉛-磷灰石晶體。

（圖源：bilibili）

根據論文最終的實(shí)驗結果，在127℃以下，給LK-99施加電流，在一定的電流范圍內電壓都基本為零，表現出了零電阻的特性。

論文還宣稱(chēng)，溫度、電流和磁場(chǎng)達到一定臨界值后，零電阻現象也隨之消失，符合超導體性質(zhì)。

而除了零電阻以外，超導體的另外一個(gè)重要特性是完全抗磁性，也就是邁斯納效應。

為了證實(shí)這一特征，韓國團隊在網(wǎng)上發(fā)表了視頻演示。似乎從各方面都證實(shí)了室溫超導確有其事。

由于制備工藝不復雜，國內外有大量個(gè)人和實(shí)驗團體加入了“復現LK-99”的驗證活動(dòng)。

簡(jiǎn)單盤(pán)點(diǎn)一下大概有這些：

7月26日，知乎@半導體與物理發(fā)文開(kāi)始復現實(shí)驗，后因實(shí)驗室規范停更；

國外網(wǎng)友Andrew McCalip在直播平臺直播實(shí)驗；

（圖源：網(wǎng)絡(luò )）

印度一團隊復現失敗，已經(jīng)聯(lián)絡(luò )韓國團隊，希望得到進(jìn)一步支持；

華中科技大學(xué)團隊，bilibili@關(guān)山口男子技師 在30日發(fā)表了4份復現樣品的結果，均無(wú)法達到零電阻，但能夠發(fā)現一定的抗磁性；

（圖源：bilibili）

東南大學(xué)團隊，bilibili@科學(xué)調查局 在31日發(fā)布了復現實(shí)驗的全流程，他指出，目前論文中的部分制備流程存在矛盾或語(yǔ)焉不詳，根據現有信息制備出的樣品沒(méi)有發(fā)現超導磁懸浮現象；

北航研究人員也在arXiv上提交了論文，稱(chēng)實(shí)驗結果未發(fā)現LK-99的超導性。

目前來(lái)看，參與復現的團隊基本都未能證實(shí)LK-99的室溫超導真實(shí)性，但考慮到實(shí)驗的變量，大多數團隊的結論都沒(méi)有完全否認可能性。

室溫超導“狼來(lái)了”

目前來(lái)看，學(xué)界和業(yè)界對于這一材料的真實(shí)性大體持懷疑態(tài)度，僅有美國國家實(shí)驗室研究人員利用能源部的算力模擬了相關(guān)現象，表示理論上存在超導特征。

無(wú)怪學(xué)界大佬們疑心重，主要是“室溫超導”的“狼來(lái)了”故事有點(diǎn)多。

早在今年3月，美國羅切斯特大學(xué)的蘭加·迪亞斯（Ranga Dias）及其團隊就宣稱(chēng)，他們在1GPa（約等于1萬(wàn)個(gè)大氣壓）的壓強下，在镥-氮-氫體系中材料中實(shí)現了室溫（約21℃）超導。

然而這一實(shí)驗結果后續遭遇光速“打臉”，多個(gè)實(shí)驗團隊聲明，在針對镥化氫化合物的重復實(shí)驗中沒(méi)有發(fā)現超導現象。后續甚至出現了實(shí)驗樣品離奇“丟失”的情況，最終演變?yōu)橐粓?chǎng)學(xué)術(shù)鬧劇。

（圖源：網(wǎng)絡(luò )）

不僅如此，在LK-99引發(fā)熱議后，一家名為T(mén)aj Quantum的區塊鏈公司也同樣發(fā)文自稱(chēng)實(shí)現室溫超導并申請了專(zhuān)利，還公布了照片。然而無(wú)論是區塊鏈業(yè)務(wù)，還是材料本身，都給人一種濃濃的蹭熱度意味。

未來(lái)沒(méi)來(lái)，資本先來(lái)

急著(zhù)蹭熱度不是沒(méi)道理的，因為室溫超導，準確地說(shuō)是室溫常壓超導的意義實(shí)在太大了。

首先最顯著(zhù)的應用就是能源領(lǐng)域，由于超導近乎為零的電阻，因此在電能傳輸上有極大的優(yōu)勢。我國的西電東送工程在過(guò)去的幾十年中補足了東部地區的大量能源缺口，然而這一工程是建立在特高壓輸電技術(shù)上的，由于輸電材料的電阻，輸電過(guò)程中的電能有近15%的損耗。

（圖源：網(wǎng)絡(luò )）

而如果用室溫常壓超導材料替代現有輸電材料，就能實(shí)現電能幾乎無(wú)損的傳輸，極大緩解了能源調動(dòng)困難已經(jīng)損耗的問(wèn)題。

同時(shí)，目前新能源領(lǐng)域熱門(mén)的儲能行業(yè)也將迎來(lái)“革命”，將電流儲存在超導線(xiàn)圈里，相比電池電容有不少獨到的優(yōu)勢。

再比如可控核聚變——龐大的清潔能源；磁懸浮車(chē)——列車(chē)更高速，汽車(chē)飛上天；核磁共振MRI普及化；量子計算小型化……

這些可能是科幻電影當中才會(huì )出現的技術(shù)，將有極大可能迅速落地。

當然，這些暫時(shí)還是虛無(wú)縹緲的，但資本市場(chǎng)的反應很實(shí)在。今日午后超導概念股就迎來(lái)了一波大漲，多股漲停。

寫(xiě)在最后

作者發(fā)稿前又看了一下各復現實(shí)驗的團隊，結果，華中科技大學(xué)團隊，bilibili@關(guān)山口男子技師在下午3點(diǎn)發(fā)布了一條新的驗證視頻。

根據視頻簡(jiǎn)介所說(shuō)，其團隊合成的LK-99材料小顆粒在常溫常壓下出現了磁懸浮現象，成為了目前首個(gè)成功驗證LK-99材料抗磁性特征的團隊，此后只要再驗證電阻值，就可以得出LK-99是否具備超導性的結論了。

讓「室溫超導」再飛一會(huì )兒吧。只希望是真的。

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