超導(dǎo)是指導(dǎo)體在某一溫度下,電阻為零的狀態(tài),1911年荷蘭物理學(xué)家h-卡茂林-昂內(nèi)斯發(fā)現(xiàn)汞在溫度降至4.2k附近時(shí)突然進(jìn)入一種新?tīng)顟B(tài),其電阻小到實(shí)際上測(cè)不出來(lái),他把汞的這一新?tīng)顟B(tài)稱(chēng)為超導(dǎo)態(tài),以后又發(fā)現(xiàn)許多其他金屬也具有超導(dǎo)電性。
1933年,荷蘭的邁斯納和奧森菲爾德共同發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)體的另一個(gè)極為重要的性質(zhì),當(dāng)金屬處在超導(dǎo)狀態(tài)時(shí),超導(dǎo)體內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,卻把原來(lái)存在于體內(nèi)的磁場(chǎng)排擠出去;對(duì)單晶錫球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):錫球過(guò)渡到超導(dǎo)態(tài)時(shí),錫球周?chē)拇艌?chǎng)突然發(fā)生變化,磁力線似乎一下子被排斥到超導(dǎo)體之外去了,人們將這種現(xiàn)象稱(chēng)之為“邁斯納效應(yīng)”。
后來(lái)人們還做過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):在一個(gè)淺平的錫盤(pán)中,放入一個(gè)體積很小但磁性很強(qiáng)的永久磁體,然后把溫度降低,使錫盤(pán)出現(xiàn)超導(dǎo)性,這時(shí)可以看到,小磁鐵竟然離開(kāi)錫盤(pán)表面,慢慢地飄起,懸浮不動(dòng)。
超導(dǎo)材料和超導(dǎo)技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用前景,超導(dǎo)現(xiàn)象中的邁斯納效應(yīng)使人們可以用此原理制造超導(dǎo)列車(chē)和超導(dǎo)船,由于這些交通工具將在懸浮無(wú)摩擦狀態(tài)下運(yùn)行,這將大大提高它們的速度和安靜性,并有效減少機(jī)械磨損。
利用超導(dǎo)懸浮可制造無(wú)磨損軸承,將軸承轉(zhuǎn)速提高到每分鐘10萬(wàn)轉(zhuǎn)以上,超導(dǎo)材料的零電阻特性可以用來(lái)輸電和制造大型磁體,超高壓輸電會(huì)有很大的損耗,而利用超導(dǎo)體則可最大限度地降低損耗。
但由于臨界溫度較高的超導(dǎo)體還未進(jìn)入實(shí)用階段,從而限制了各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用,如果這封郵件里說(shuō)的是真的,那就意味著人類(lèi)科技翻天覆地的變化。
在工廠里,人們可以用轉(zhuǎn)速十萬(wàn)以上的工具加工零件,還不容擔(dān)心軸承磨損的問(wèn)題;在室外,人們可以乘坐超導(dǎo)列車(chē),速度甚至可以超過(guò)飛機(jī);在城市里,人們可以駕駛懸浮汽車(chē),再也不用擔(dān)心堵車(chē)了,甚至可以把車(chē)停在陽(yáng)臺(tái)外,這樣停車(chē)難的問(wèn)題也解決了。
減輕輸電過(guò)程中的消耗同樣有著重大意義,雖然我國(guó)的特高壓輸電技術(shù)獨(dú)霸全球,但在輸電過(guò)程中依舊存在著消耗,同時(shí)也影響了發(fā)電站的輸送距離,要是用上超導(dǎo)電線,那全國(guó)只需要幾座大型發(fā)電站就能滿足所有需求。
以后的火電站可以直接取消,光伏電站似乎也可以退出歷史舞臺(tái)了,雖然光伏發(fā)電屬于比較清潔的能源,但還是會(huì)造成一定污染,至于水電站的話,同樣可以大量減少,只保留水壩的防汛防旱功能。
而大容量電池就意味著電力汽車(chē)時(shí)代會(huì)真正到來(lái),現(xiàn)在的快速充電技術(shù)可以在34分鐘內(nèi)充滿80%的電量,這相當(dāng)于大約300公里續(xù)航里程,可燃油汽車(chē)加滿可以行駛?cè)俟锏钠?,只需要一小?huì)兒而已,相較于電力汽車(chē)依舊有巨大的優(yōu)勢(shì)。
但根據(jù)沈隆提供的資料,這種新型電池一塊儲(chǔ)存的電力就可以讓汽車(chē)行駛五百公里,而且體型更小,只有現(xiàn)在汽車(chē)電池的三分之一不到,這樣的話一輛汽車(chē)最少也能裝三塊電池,續(xù)航一千五百公里之遠(yuǎn)。
而且充電速度也非???,一塊電池只需要不到一分鐘時(shí)間就能充滿,三塊全部充滿也只需要兩分鐘,這已經(jīng)比汽車(chē)加滿一箱油的速度要快了,而且輸出功率不比汽油、柴油差,出了車(chē)禍也不用擔(dān)心燃油爆炸的問(wèn)題。
呂院士看了一遍這種電池的生產(chǎn)流程已經(jīng)材料清單,發(fā)現(xiàn)過(guò)程并不復(fù)雜,材料之中也沒(méi)有特別昂貴的產(chǎn)物,這樣生產(chǎn)出來(lái)的電池,不會(huì)比如今市面上的汽車(chē)電池成本更高。