研究成果有突破超导能力大提高

【美联社纽约9月13日电】科学家大幅度地提高了一种很有希望的超导材料的电流运载能力，这项成果有可能为制造便宜高效的输电线铺平道路
这种新材料的电流运载能力比其前身提高了5倍。研究人员目前只是用这种材料做成了一个横截面积为半平方英寸的小圆盘，但是他们正在增加它的长度，以便使之成为真正的输电线。德国奥格斯堡大学的物理学家约亨·曼哈特说：“这真是让人感到欣喜。我们认为，这是朝着制造成本低廉的真正输电线迈出了一大步。”
常规的电力系统使用铜线，但是铜线的电阻会造成15％的电力损耗。而在超导电线中则不存在电阻。但是制造超导电线——实际上是金属陶瓷条——不仅成本昂贵而且费时。并且在此之前，这种材料中晶体结构的缝隙一直限制着电流运载能力。
曼哈特的研究小组使用了一种已经研制出的很有前途的超导材料，并对其加以改进后弥合了晶体之间的缝隙，这样就攻克了这一难关。曼哈特说，这使这种材料的导电能力提高了3到5倍，并且提高9倍也是可能的。
他说，在其他超导材料上也可以采用同样的方法提高电流传输能力。他们的研究报告发表在今天出版的《自然》杂志上。
诸如今年夏天出现的炎热天气以及不断增长的能源需求有可能导致电力中断，而由超导电线构成的电网有可能降低这类断电的可能性。
美国威斯康星大学的物理学家戴维·拉巴莱斯蒂尔说，这项创新还有可能给人们带来高效的发动机和变压器，以及把磁悬浮高速列车高不可攀的成本降到能够负担得起的水平。但是拉巴莱斯蒂尔说，人们恐怕还要等5年才能享受到这项技术的益处。
曼哈特和同事使用的是钇钡铜氧材料，当把这种材料用液氮冷却到零下196摄氏度时，它就变成了超导体。
他们在纯的钇钡铜氧层之间，制造出一些“搀杂”了少量钙的钇钡铜氧层。由于钙会填充到晶体之间的缝隙中，这样就能使几十万安培的电流从横截面积只有半平方英寸的材料中通过。
休斯敦大学的物理学家保罗·楚说，这是5年来在开发超导体的巨大潜力中取得的最重要成果。他说，这最终将降低现在才开始在工业中使用的超导电线的成本。