來自美國羅切斯特大學的科學家們本周宣布了一項關于超導材料技術的誘人進展，提供了有朝一日可以在室溫條件下毫不費力地傳輸電力的可能性。如果這一夢想實現，意味著未來從智能手機到磁懸浮列車，再到核電廠等一切使用電力的領域都會迎來顛覆式的變革。

但這項最新的成果來自一個有爭議的團隊，這也削減了該研究在業內的可信度。

(資料圖)

科學家發現了什么？

通常，電流在穿過電線時會遇到阻力，一些能量會以熱量的形式損失。大約一個世紀前，物理學家發現了被稱為超導體的材料，可使電阻神奇地消失。 但這些材料只在超自然的極端超低溫條件下實現零電阻，這限制了它們在實際中的應用。

幾十年來，科學家們一直在尋找可在室溫下工作的超導體。本周，羅切斯特大學機械工程和物理學教授蘭加·迪亞斯 (Ranga Dias) 在拉斯維加斯舉行的美國物理學會會議上，在一個擠滿了科學家的房間里宣布了他的最新研究進展。

3月8日，迪亞斯等人在《自然》雜志上發表了一篇題為《氫氮镥化合物室溫超導證據》的論文，研究人員采用了一種新的磁測量技術，通過實驗證明這種材料在約21攝氏度的溫度，材料電阻能降為零，不過這仍需要1GPa的壓力才能實現材料的超導性能，這大約是大氣壓力的1萬倍，但仍遠低于室溫超導先前所需的數百萬個大氣壓。

迪亞斯團隊曾在2020年發表過一篇論文，描述了一種有前途但不太實用的超導材料，但在其他科學家質疑部分數據后，該論文于去年9月被《自然》雜志撤回。

迪亞斯表示，這篇新發表的論文已經過審稿人的五輪審查，且所有支持研究結果的原始數據都公開共享。“這是可用于實際應用的新型材料的開始。”他在周二舉行的美國物理學會會議上表示。

他強調，新的基于镥的材料在低得多的壓力下具有超導性，其他研究小組將能夠嘗試重現該實驗結果。

迪亞斯還創立了一家名為Unearthly Materials的公司，計劃將研究成果轉化為利潤。他表示，要制造出室溫超導材料的化合物，提供更精確的材料配方，首先需要解決知識產權問題。

對手質疑實驗結果來自公式生成

對于迪亞斯團隊的最新研究發現，業界同樣充滿爭議，褒貶不一。一些科學家認為，如果實驗數據是真實的，那將會成為一個非常重要的突破；也有一些科學家提出了尖銳的質疑。

美國加州大學圣地亞哥分校理論物理學家豪爾赫·赫希（Jorge Hirsch）專注于“碳-硫-氫”化合物對振蕩磁場響應的測量。在赫?？磥?，迪亞斯發布基礎原始數據時，他的分析表明這一結果是由數學公式生成的，無法在實驗中實際測量。 “他的數據太整齊了，在實驗室測量，你會得到帶有噪音的數字。”赫希表示。

作為迪亞斯的競爭對手，赫希的公開意見盡管引起同行的不滿，但也有其他人持有類似的觀點。佛羅里達大學教授詹姆斯·哈姆林（James Hamlin）也深入研究磁測量，他表示，迪亞斯的原始數據看起來更像是自已發表的數據，不像來自實驗室數據。哈姆林的證據是最新論文中的內容有幾段曾逐字逐句地出現在迪亞斯2007年的博士論文中。

對于業內同行的質疑聲，迪亞斯教授沒有具體回應，他表示：“我只覺得這些是來自背景的噪音，我們正努力推動科學向前發展。”

中科院物理所研究員羅會仟對第一財經記者表示：“做高壓金屬氫化物超導通常都是先理論計算出材料的穩定結構，然后根據這個結構才計算可能的超導電性及其臨界溫度。實驗上要直接測定材料在高壓下的組分和結構是比較困難的一件事情。”

他指出，相較于迪亞斯教授上一篇被撤回的論文，最新的這篇論文有所進步。“最新的論文其實給出了實現室溫超導材料的可能結構，上一篇文章只給出了元素組成；而且這次需要的壓力更低，無論是結構分析還是物性測量，都要更為容易。相信在陸續的科研跟進下，很快就能得到證實或證偽。”羅會仟對第一財經記者表示。

高溫超導材料已充分產業化

室溫超導作為物理學家們追求的終極目標，從可控核聚變到量子計算機，室溫超導將極大地促進科技進步，并迎來超導產業的爆發。

受最新研究突破的提振，國內A股市場已經出現強烈反應，3月9日，永鼎股份（600105.SH）、百利電氣（600468.SH）等超導概念股漲停，其中永鼎股份主要從事二代高溫超導材料相關領域帶材。

上海超導副總裁、上海交大教授洪智勇向第一財經記者解釋稱：“在常壓下通過超低溫實現超導態，以及在常溫下通過超高壓強實現超導態，一直是超導學界的兩種技術路線，都是通過極端物理狀態（低溫或高壓）實現超導轉變。前一種方式（超低溫）更傾向于實際應用，因此現有的超導導線都采用這種路線；后一種（需要超高壓強）更多在于理論意義探索，揭示超導導電的物理本質。”

但他認為，迪亞斯教授最新的實驗結果，即便數據驗證為真實的，也仍然不可能做成實用化導線。“雖然最新的實驗把超高壓強從200多萬個大氣壓降到了1萬個大氣壓，但在地表大范圍，長距離的實現高溫超導（零下196度以上），比實現1萬倍大氣壓更容易、更便宜。”洪智勇向第一財經記者解釋稱。

國內某超導裝置上市公司負責人對第一財經記者表示：“相比較室溫超導的實現，我們認為，高溫超導在未來二十年才是應用方向。”高溫超導一般認為是超過零下196度的超導體。

據介紹，繼上海超導在國內率先實現了高溫超導材料的商業化應用以來，國內高溫超導已經充分實現產業化，并供應了大量下游產業用戶；此外，聯創光電在超導感應加熱等裝置上實現了量產。但高溫超導材料的成本相比銅線仍然高出不少，目前的高溫超導材料以稀土鋇銅氧（ReBCO）為主，未來材料方面的突破可能會使成本進一步下降。

標簽：