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常压超导新突破:中国科学家解锁“零损耗”黑科技

2026-04-10

  一种材料在特定状态下电阻直接“归零”,电流通过后几乎永不衰减,让人类用电效率拉满——这就是神奇的超导现象。长期以来,超导技术受限于极低温条件,难以广泛应用。2026年,由薛其坤院士领衔的联合研究团队,在常压超导领域取得重磅突破,设计制造出两种全新的常压镍基高温超导材料,并锁定了决定超导性能的“电子基因”,这项成果登上国际顶级学术期刊《自然》,为超导技术的普及应用打开了新大门。

  镍基材料被认为是补全高温超导拼图的核心,但研发难度极大。要实现镍基超导,材料必须处于极强的氧化状态,可高强度氧化会导致材料晶格结构极其不稳定,极易坍塌,这成为长期困扰科研界的难题。为攻克这一难关,研究团队研发出“强氧化原子逐层外延”技术,这项黑科技如同在纳米尺度上搭原子积木,能让科学家在超强氧化环境下,一层一层精确摆放镧、镨、镍等原子,同时实时锁定每一层的化学状态,从根本上解决了材料稳定性问题。

  发现新材料只是第一步,破解超导机理才是关键。为搞清楚新材料为何能实现常压超导,科学家使用一台角分辨光电子能谱的“超级相机”,通过给材料内部的电子运动拍摄高清“运动大片”,成功锁定了材料特定区域的一个“口袋结构”与超导性能之间的关联。这一发现为破解高温超导机理这一世界级难题,提供了关键的实验依据,也为后续研发更优质的超导材料奠定了基础。

  这项突破的意义远超科研领域,未来将深刻改变多个行业。超导技术的普及,将让电力传输实现“零损耗”,大幅提升能源利用效率,缓解能源紧张问题;在医疗领域,超导磁共振设备将更加小型化、低成本,让优质医疗资源惠及更多地区;在量子计算、人工智能等前沿领域,超导材料将成为核心支撑,推动相关技术实现跨越式发展。目前,研究团队正持续深耕,推动超导材料的产业化应用,相信在不久的将来,“零损耗”电力、高性能超导设备将走进我们的生活。

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