科技前瞻

散熱不再是問題? 南韓常溫壓力下找到超導體

長久以來,科學界都在尋找能在室溫下表現超導性的材料,但量子效應和熱力學因素使得這一目標難以實現。近日,南韓科學家在預印本《Arxiv》網站上發表了一項劃時代的研究,聲稱在常溫常壓條件下找到了超導體。該研究一經證實,將可能推動科技與工業界的顯著變革,包括能源傳輸無損耗,並將「散熱」這一困擾科技界的問題送入歷史。

超導體需要在極低的溫度下才能實現零電阻和抗磁性,換言之,一旦電流在超導體中形成,它可以無限期地持續流動,不需要任何額外的能量輸入。此外,超導體還具有強大的磁阻性,使得超導體能排斥磁場。磁場不能進入超導體內部,只能在超導體的表面形成一個極薄的磁場層。因此,當超導體在磁場中移動時,它會感受到一種阻力,使得它在磁場中「浮起來」。這也是有名的「梅森效應」,這種現象被廣泛用於磁懸浮技術,例如磁懸浮列車。

在許多重要的領域中,我們都可以利用超導體帶來許多優勢,例如:電力傳輸(電阻為零,無損耗),磁懸浮技術(用於磁懸浮列車,無摩擦力),醫療設備和科學儀器(製造強磁場),以及高性能電腦(不會因電流產生熱量,提高運算效能)。

沒經同行評審  未具可重複性

儘管這些可能的好處看起來令人心動,但我們需要認識到,目前大部分的超導體需要在極低溫度下才能顯示超導性,這在技術和經濟上都是一大挑戰。因此,尋找和研發室溫超導體一直是科學界追求的目標。如果真的能找到這樣的物質,那麼超導體的應用將會無處不在,為社會的科技發展帶來劇變。

成大物理系的黃建龍助理教授對此研究結果表示,若證實為真,那麼之後的商業和消費電子領域的關鍵元件可能由半導體轉為超導體,「散熱」這個問題也將變得不再重要,進一步為實現永續能源提供可能。然而,台灣大學的王立民教授警告說,我們還需要更精確地確定,此超導體是否真的能在零電阻和全抗磁的狀態下工作。南韓研究團隊的樣本中超導體的比例並不高,且論文尚未經同行評審(peer review),結果也還沒被複製成功,這可能會影響其實際的應用可能性。

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參考資料
1.The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor.arxiv