您可能在电视、广播或阅读材料中偶然发现了最新的流行语：一群韩国研究人员发现了一种具有非凡和突破性特性的超导材料。 但超导体到底是什么？为什么它有可能彻底改变世界？
首先，重要的是要了解超导体是一种可以导电的物质。 任何对电荷流动提供最小阻力的材料都属于导体类别。 我们通常依靠金、银、铝、锡或铜等材料作为电流的主要导体。
挑战在于配方“提供最小的阻力”。 这表明流经这些导电材料的部分电流以热量的形式耗散。 就电阻而言，银位居榜首，是电阻最低的导体，其次是金和铜。
什么是超导体？
那是什么？
超导体是一种具有独特的导电能力的材料，完全没有电阻，不会造成能量损失。 这一非凡的特性于 1911 年由荷兰物理学家 Heike Kamerlingh Onnes 首次发现。
与“正常”导体形成鲜明对比的是，超导体没有电阻。 这意味着电流可以无限地流过超导材料，而不需要连续电源。 这种性质类似于铁磁性，或纯磁铁的行为，无需电感应即可吸引含铁元素。
超导材料可分为两大类：
1. I 型：这些材料不允许外部磁场在不消耗大量能量的情况下穿透它们。 如果超过临界温度，它们会突然切换到非超导状态。
2. II 型：也称为“不完美超导体”，这些材料允许磁场穿透称为“阿布里科索夫涡流”或“通量子”的通道。 ”
超导体的一个迷人特征是它们具有附加特性的潜力，例如悬浮。 这一特性为这些材料的实际应用和创新提供了多种可能性。
超导体的主要问题
尽管超导体的概念非常有前景，但其实际应用仍面临重大挑战。 超导体的主要问题包括：
温度：超导体通常需要约 -100 °C 至绝对零 (0 °K / °273.15 °C / °459.67 °F) 范围内的极低温度，才能展现其超导特性。 这种限制使得它们对于许多日常应用来说不切实际，因为维持如此低的温度可能会消耗大量能源且成本高昂。
压力：一些在较高温度下工作的超导体需要极高的压力才能有效发挥作用。 这可能对其实际应用构成重大障碍，因为产生和维持这种压力在技术上具有挑战性并且成本高昂。 在某些情况下，需要大约 100,000 个大气压的压力。
成本：超导体的开发、制造和有效使用是一个缓慢且昂贵的过程。 超导研究和应用中使用的材料和技术可能非常昂贵，并阻碍了其广泛采用。
毫无疑问，温度和压力要求是面临的最大挑战。 开发可以在更容易接近的温度和正常大气条件下工作的超导体将显着降低成本，并在不同行业和环境中开辟广泛的潜在应用。 克服这些障碍对于在日常实际使用中充分发挥超导体的潜力至关重要。
LK-99 是终极超导体吗？
超导体的主要挑战在于其工作温度和压力要求。 在克服这些障碍之后，重点转向开发大规模生产方法和降低制造成本。
最近，韩国研究人员团队提出了一种有前途的候选材料，称为 LK-99 超导体。 该材料是羊毛石和磷化铜矿物的复合材料。
LK-99 的独特之处在于其卓越的超导特性，在高达 127°C 的温度和正常大气压下仍能保持这种特性。 在这些普通条件下，材料没有表现出阻力，甚至表现出磁悬浮。 令人惊讶的是，实现这些特性需要相对简单的制造工艺。
然而，一个显着的缺点是，在高温下，LK-99 可能难以传导大量电流。 这种限制可能会给各种实际应用带来挑战。
世界各地的许多科学团队正在努力验证这一突破性的发现。 值得注意的是，任何重大发现都必须接受其他科学家群体在类似条件下的审查。
此时，可用数据似乎是一致的，初步模拟表明了这一发现的有效性。 尽管如此，对于各个研究小组来说，合成和彻底测试该材料至关重要。 美国北卡罗来纳州杜克大学有机化学博士在《科学》杂志上指出，如果其特性得到证实，它可能会立即获得诺贝尔奖。
文凭
超导体 LK-99 有潜力彻底改变我们的世界。 它可以创造永久性电池、毫不费力地在轨道上漂浮的高速列车以及损失最小的电网。 此外，它还可以在医学、核能和量子计算等领域带来重大进步。
