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说到超导现象,首先要科普下电阻的概念。

一般的,当金属中的自由电子在有电压时,会在带正电的原子晶格点阵中整体产生定向漂移形成电流。

而通常情况下,带正电的原子晶格,会存在热振动以及杂质和缺陷,由于原子与电子间的电磁性相互作用会干扰电子的集体漂移,从而对电流产生阻碍,即有电阻效应。

但科学家们发现,在超导体中,自旋相反、动量相反的一对电子会被因为间接与原子晶格交换能量,从而形成“库珀对”,大量的库珀对会因为量子相干效应产生集体凝聚的波,而这种波的空间尺度要远大于原子晶格点阵,从而可无阻碍地穿越晶格,实现零电阻状态。

“库珀对”就仿佛是电子组合在一起舞蹈,但随着温度升高,原子热振动会逐渐破坏库珀对,故而温度越高,超导现象越难保持,电阻又会重新出现。

那么常温或者高温的情况下,电子库珀对,是否也能有办法保持稳定存在呢?

科学家们也想到了办法,因为最轻的元素——氢原子,能提供更强有力的让电子配对“胶水”。氢原子体积和质量又都很小,能使得电子在晶格点阵中距离更近,电子与原子热振动的耦合也更强,库珀对结合更为紧密,这样能使凝聚的宏观量子波传播更快更远,从而实现室温超导特性。

但该方法需要施加上千万个的大气压,条件非常苛刻,即便采用氢的化合物,也依然要施加100万~200万个的大气压,证明这条路线基本走不通。

另外在磁约束核聚变的研究中,科学家们发现,在上亿度高温的等离子体流中,也存在难以解释的超导现象,但对实现可控核聚变却非常有利。

而在前些年,龙国有位叫李源的年轻科学家,将两层石墨烯以一定角度旋转,并堆叠在一起时,会产生超导现象。并且他还研究了在扭曲角度下双层石墨烯中的超导性,发现随着扭曲角度的变化,超导性也会变化——他的这些发现,在科学界引起了不小轰动,被认为是诺奖级的发现。

去年棒国的一个科研团队,利用pb-cu-p-o材料,在常压100多度的温度下,实现了超导现象,论文发布后,有不少科研团队成功复现,全球舆论都为之欢呼,虽然最终被证伪,但依然是重大科技发现。

综上所述。

在超导研究领域,科学家们已经知道了超导现象产生的表层原理,却始终无法破解该现象的核心原因,如同一位蒙着面纱的美女,虽然都知道美人很美,但就是难以揭开那层面纱,还有许多地方琢磨不透。

比如量子库伯对为何会形成?

材料内部结构对库伯对的影响?

以及存在原子热振动的情况下,如何避免库伯对被破坏?

对这几个核心的问题,目前地星上的科学家们,没有一个实现解决——如果能解决哪怕一个,都是了不得的重大突破,都可以用好几个诺奖去衡量。

但这里面涉及到了量子力学、基础模型理论、材料结构等方方面面的知识,如果不能在这些基础理论层面也取得突破,想揭开超导现象的面纱,依然是难以触及之事。

不过对叶云明而言。

以上问题全都不是问题。

他只要意念进入大脑的‘思维殿堂’中,找到其中一个白色光团,只要其标题信息为《高温超导量子库伯对的结合原理》,然后关于超导现象的所有知识与原理,都会为他了解和掌握。

借助这个白色光团。

理论上,不管在什么温度下超导材料,他都能想出办法进行合成。

就算是常温条件下的超导材料,研制成功也没问题,只是合成过程会极其复杂,成本极高,还得在几十万个大气压强下使用,才具有超导特性,毫无性价比可言。

而当前的超导材料领域中,限制超导材料得到大规模应用的,从来不是温度因素,因为-196c的液氮,就能解决大部分超导材料需要的低温环境,利用液氮制冷不难。

但大部分的超导材料,由于是复杂化合物的缘故,有的如风化石般脆弱,有的难以粘合成整体,有的导电能力弱(0电阻不代表导电性强),有的无法加工成导线,没有延展性可塑性,一掰就断。

还有合成成本极高等。

而最完美的超导材料,它的工作温度可以在零下两百度附近,温度低点没问题。

但必须要较低的生产成本。

要具有强大的导电能力——即库伯对的流动通道要多。

还能加工成各种形状,不易破碎折断,要具有金属般的延展性,强韧性高等特点。

只有满足了这些要求,才能真正广泛的应用开来,才会带来一个超导产品无处不在的时代。

这样的完美材料,如何才能合成出来,叶云明脑中的白色光团,就提供了详细的方案和路径,只要按照方案里的步骤,一步步的去做,综合成本可能只要500元\/公斤的完美超导材料,就能合成成功。

且可以工业化批量的生产出来。

总而言之。

对掌握了核心技术原理的叶云明而言,在较短时间内,成功合成最完美的超导材料,真没有多少的难度,他都不必天天跑到实验室那边,只需提供远程指导服务即可。

只是问题又来了。

超导材料的巨大潜力谁都能看到,如果叶云明不在场监督,只是让室友赵俊杰或李墨去当‘监军’的话,会不会存在技术泄露的风险,万一相关的核心参数、合成步骤、注意事项等,全部被韦子轩、曹博等人掌握了的话,他们若带着技术资料背叛出逃,自立门户,至少10万亿计的天量利益,岂不是落入了他人的手中?

叶云明的一番辛苦,岂不成了他人的嫁衣,损失极其惨重?

呵呵~

对于这种情况,他没有半点的担忧。

因为就算是韦子轩、曹博等人串通一气,卷走技术资料出逃,他们也没办法把超导材料合成出来。

一方面实验室的环境,跟工厂的流水线是完全不一样的,直接套用技术参数,只能合成出一批批的废料,必须把所有参数都做出调整,才能实现工业化生产。

另一方面,最核心的量子力学公式、基础模型理论、材料结构等知识,都保存在叶云明的脑袋中,如果少了这些公式和原理,别人就算按步骤合成出了超导材料,也只是知其然不知其所以然,换到另一家工厂,只要设备存在细微区别,所有经验便都不管用了,又是一头雾水茫然无措的状态。

即只要叶云明脑中那十几条的公式和原理,没有泄露出去,他就不用担心超导材料,被他人大批合成出来,这是不可能做到的事情。

甚至他都不考虑去申请‘超导材料合成专利’,毕竟申请了专利,就意味着核心原理的公开,叶云明当然不愿意做这种事,在他看来,地星的科学家们,至少得用二三十年时间,才能突破那些核心公式和原理,他只要不公布出来,科学家们还得在迷雾中摸索好几十年。

故而不公开才是最好的技术封锁手段。

自然,这几十年的漫长时间里,超导材料相关的利益,只会归他一人所有,任何人都无法抢走。

呼~

叶云明深吸口气,伸手做了个扩胸动作。

他暗暗道:

“等超导材料顺利合成了出来,真正的大幕,就要正式的拉开了,不知道会有什么样的挑战在等着我?”

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