方格精選

韓國科學家號稱成功製造室溫超導體!? 為什麼有它,大家就說之後可以隨時來太空之旅?會不會加速量子電腦與AI技術?

閱讀時間約 5 分鐘

引言


原本還在構思大綱與收集資料,想先開啟AI應用的系列文,但看到韓國科學家做出常溫超導體的新聞後就坐不住了!! (全球熱議「室溫超導」新突破,一場新的能源革命要來了?))

很希望不是一場詐騙,但若能參與在這個AI與材料的奇異點,我也能榮幸的說我們也是最幸運也最焦慮的一代人。收集各方資訊融合出以下筆記,做為大家與我個人的參考。

首先說明一下背景,韓國科學家宣稱找到一種簡單的方法,可以合成出一種鉛銅合金構成的常溫超導體 LK-99,其製程跟材料相對以前的超導體材料都較為簡單。

現在論文現在剛發布不久,各實驗室應該都在復現這個實驗。等各實驗室的復現結果出來之後,一個可能是他們確實成功了,幾乎確定就是保證上世界級的科研期刊如Nature或Sciece,路上順便拿得諾貝爾獎,一個可能就是很多學者投論文駡他,然後論文下架。

然而室溫超導體出現多次疑似造假的黑歷史,請見下方連結,但在此不多說。
(「室溫超導」論文撤稿早有伏筆?兩年網絡論戰與頂刊的一地雞毛 /室温超导硬核解析:未来已来还是科学骗局?)

初次使用方格子,文章格式編排請多見諒。


超導體是什麼? (已經知道的可以跳過)



通俗的說就是一個超級導體,通電後幾乎沒有任何損耗在這個材料上。

一般已知通用的低電阻銅電線的傳輸就是會有損耗。
所以人們需要升高電壓來降低損耗。
(參考: https://www.tglobalcorp.com/tw/blogs/classroom/Current%20and%20Heat)

但超導體就沒有通電損耗!

另外一個超導體的獨有特性就是抗磁性,超導體會抗拒任何意圖通過它的磁力線,磁力線被迫繞過超導體,使其內部磁通量等於零,此為所謂的邁斯納效應(Meissner Effect)。

如果將一小塊磁鐵放在超導體上方,便可以看到它因為排斥的磁力懸浮在空中。

但是
現在多數的超導體材料的超導特性只能在極高溫或極低溫下存在,大多都是極低溫的環境需求,光是要維持溫度所耗費的成本就大大限制了它現在應用領域,所以找到一種室溫的超導體就是各方科學家長久追求的目標。


超導體是可以用來幹嘛? (有些科普,有些腦洞)


-超棒的導線
基本上是最適合的電纜或導電材質,無損失的輸出,能大幅提升能源的使用效率。

-磁浮列車(高溫超導磁浮示範演示)
高階版帶你上宇宙:星空纜車,能夠成功研發的話,能大量減少對火箭的依賴,來場更輕鬆的宇宙之旅,也不無可能。(https://www.ettoday.net/news/20120313/31452.htm)

 -量子電腦
現今IBM 採用超導體材料製造量子電腦,但其所使用的超導體必須在接近絕對零(-273.15度C)的嚴苛環境下運作。
如果能在常溫使用,營運的推廣與機台的控制都能幫助量子電腦技術上做更多推進。

未來超導體量子電腦的效能 + AI = 無法想像 (抱歉,只能先用這麼貧乏的詞彙去說明。)


諸多不及備註,因為寫太多會當作再騙字數,其實可以腦動大開的話,可以寫很多像漂浮大陸,反重力漂浮青蛙(請見搞笑諾貝爾獎,這是偉大的石墨稀研發科學家的研究項目)等等…
各位大大可以在Google BARD 或ChatGPT上問問就知道了,算是留個坑給我寫系列文填坑。



韓國科學家做了些什麼?


韓國科學家找到的超簡單製作方式(製成食譜請見: 2:48 ,至少我看解說覺得蠻簡單的)

1.將氧化鉛與的硫酸鉛1:1混合,然後用725度C加熱24小時

2.合成磷化亞銅,把銅跟林的粉末按比例混合,將混和好的粉末密封在真空玻璃管裡面,然後用550度C加熱48小時

3.再接步驟一與二的材料磨成粉混合,將混和好的粉末密封在真空玻璃管裡面,用925度C加熱5~20小時

製程中樣品示意圖

製程中樣品示意圖


LK-99的磁浮測試長怎樣?


LK-99磁浮現象

LK-99磁浮現象

而看圖說故事的話,看到材料只有部分磁浮,也許是目前實驗室的做法純度不夠所導致。(以前最常拿來賭口試委員的藉口之一 XD , 默默想起以前實驗室幫學長清球磨機的生活…)

(實驗影片: Science Cast)


到底誰是發明人?


這篇論文被發出了兩次,因為第一篇大牌的合作教授(Hxxxx Kim)沒被掛名,所以第二篇就補加上大牌教授的名字。
寫過論文都知道,搶作者名是重要工作(無誤),這場爭奪戰,反而令我個人覺得這研究成果,有可能是真的! 畢竟個人覺得如果沒有搞頭,就沒有爭的必要。

論文簡要比較

論文簡要比較

論文連結如下 (兩篇摘要很相似,但作者名字就…)
[2307.12008] The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor (arxiv.org)

[2307.12037] Superconductor Pb$_{10-x}$Cu$_x$(PO$_4$)$_{6O}$ showing levitation at room temperature and atmospheric pressure and mechanism (arxiv.org)


小結


有趣的是,也許這世界真的是螺旋進化,在考古學和歷史研究中,發現了一些古代文明會使用鉛銅合金。例如,古埃及、古希臘、古羅馬以及中國古代文明都曾使用鉛銅合金。

這些古文明都曾經利用這種合金製造各種物品,包括鍋碗瓢盆、鐘、武器、裝飾品等。繞了一圈之後,超導體時代又帶我們回到了人類最古老的金屬器之一: 鉛銅合金。

也許鉛銅礦會變成比石油還有價值的東西。 (報明牌出來了喔各位,顆顆)

能在有生之年看到庫拉皮卡下船AI還有超導體進化外,萬一Open AI的大佬如果也真的能把核融合搞定(參考: https://udn.com/news/story/6811/7158491)
這個世代就真的是科技的奇異點,再次科技進化的新時代啊啊啊 
令人愉快也焦慮啊 (((o(*゚▽゚*)o)))

 

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在這片資訊海洋中,沒人想成為孤島。沒時間了解科技新知很焦慮, 超焦慮也被逼著習慣這一切,在這碎片化資訊的各類資訊中,試圖組織各類資訊成一個筆記,試著從學習者變教學者。#科技新知 #科普
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