讓「室溫超導」再飛一會兒

工業革命？狼來了？

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

（圖：LK-99）

此消息一出，頓時吸引了全世界的目光。

簡單解釋一下，超導（superconductivity）是物理學中，材料在低于一定溫度時電阻變為0的現象，轉變后的材料稱為超導體（superconductor）。常規超導體的實現路徑主要有兩種——低溫和高壓。也正因為達成條件苛刻，因此較難落實到實際應用中。

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

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材料的制備可以說非常簡單，他們把多種含鉛、銅和磷的材料經過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，溫度、電流和磁場達到一定臨界值后，零電阻現象也隨之消失，符合超導體性質。

而除了零電阻以外，超導體的另外一個重要特性是完全抗磁性，也就是邁斯納效應。

為了證實這一特征，韓國團隊在網上發表了視頻演示。似乎從各方面都證實了室溫超導確有其事。

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

簡單盤點一下大概有這些：

7月26日，知乎@半導體與物理發文開始復現實驗，后因實驗室規范停更；

國外網友Andrew McCalip在直播平臺直播實驗；

（圖源：網絡）

印度一團隊復現失敗，已經聯絡韓國團隊，希望得到進一步支持；

華中科技大學團隊，bilibili@關山口男子技師 在30日發表了4份復現樣品的結果，均無法達到零電阻，但能夠發現一定的抗磁性；

（圖源：bilibili）

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

北航研究人員也在arXiv上提交了論文，稱實驗結果未發現LK-99的超導性。

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

室溫超導“狼來了”

目前來看，學界和業界對于這一材料的真實性大體持懷疑態度，僅有美國國家實驗室研究人員利用能源部的算力模擬了相關現象，表示理論上存在超導特征。

無怪學界大佬們疑心重，主要是“室溫超導”的“狼來了”故事有點多。

早在今年3月，美國羅切斯特大學的蘭加·迪亞斯（Ranga Dias）及其團隊就宣稱，他們在1GPa（約等于1萬個大氣壓）的壓強下，在镥-氮-氫體系中材料中實現了室溫（約21℃）超導。

然而這一實驗結果后續遭遇光速“打臉”，多個實驗團隊聲明，在針對镥化氫化合物的重復實驗中沒有發現超導現象。后續甚至出現了實驗樣品離奇“丟失”的情況，最終演變為一場學術鬧劇。

（圖源：網絡）

不僅如此，在LK-99引發熱議后，一家名為Taj Quantum的區塊鏈公司也同樣發文自稱實現室溫超導并申請了專利，還公布了照片。然而無論是區塊鏈業務，還是材料本身，都給人一種濃濃的蹭熱度意味。

未來沒來，資本先來

急著蹭熱度不是沒道理的，因為室溫超導，準確地說是室溫常壓超導的意義實在太大了。

首先最顯著的應用就是能源領域，由于超導近乎為零的電阻，因此在電能傳輸上有極大的優勢。我國的西電東送工程在過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上的，由于輸電材料的電阻，輸電過程中的電能有近15%的損耗。

（圖源：網絡）

而如果用室溫常壓超導材料替代現有輸電材料，就能實現電能幾乎無損的傳輸，極大緩解了能源調動困難已經損耗的問題。

同時，目前新能源領域熱門的儲能行業也將迎來“革命”，將電流儲存在超導線圈里，相比電池電容有不少獨到的優勢。

再比如可控核聚變——龐大的清潔能源；磁懸浮車——列車更高速，汽車飛上天；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出現的技術，將有極大可能迅速落地。

當然，這些暫時還是虛無縹緲的，但資本市場的反應很實在。今日午后超導概念股就迎來了一波大漲，多股漲停。

寫在最后

作者發稿前又看了一下各復現實驗的團隊，結果，華中科技大學團隊，bilibili@關山口男子技師在下午3點發布了一條新的驗證視頻。

根據視頻簡介所說，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」再飛一會兒吧。只希望是真的。

最后，記得關注微信公眾號：鎂客網（im2maker），更多干貨在等你！