極低溫度形成超導(dǎo) 超導(dǎo)體輸電零電阻

“超導(dǎo)體的應(yīng)用需要一些極端的手段，所謂極端手段就是溫度要很低，低到生活當(dāng)中不太能感受到。”用極端溫度產(chǎn)生的“超導(dǎo)體”應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、電網(wǎng)等領(lǐng)域。昨日小谷圍科學(xué)講壇上，超導(dǎo)電子學(xué)家、中國科學(xué)院院士吳培亨教授給大家展現(xiàn)了“超導(dǎo)體”給我們生活帶來的變化。

超導(dǎo)限流器提高電網(wǎng)穩(wěn)定性

“所謂超導(dǎo)電性，就是當(dāng)溫度降到很低時(shí)，某些材料的直流電阻突然消失，降到0或者降到?jīng)]有，并排斥磁場(chǎng)，具有超導(dǎo)電性。”吳培亨告訴大家，目前的電網(wǎng)材料，在傳輸電的過程中，一般會(huì)損失約7%至8%的電量，其中很重要的原因就是現(xiàn)有的材料存在電阻。“如果能夠把這個(gè)輸電的電纜全部換成沒有電阻的材料，這個(gè)意義很大，尤其是現(xiàn)在要建設(shè)綠色社會(huì)、可持續(xù)發(fā)展等。”

目前，我國由中科院電工研究所“領(lǐng)頭”，正在進(jìn)行相關(guān)的研究，“但現(xiàn)在只能在小范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”。吳培亨表示，據(jù)中科院電工研究所透露，“具體到廣東，目前中科院電工研究所與云南云電英納公司等，正和南方電網(wǎng)公司積極推進(jìn)"超導(dǎo)限流器"的研發(fā)。”

據(jù)悉，超導(dǎo)限流器作為一種有效的短路電流限制裝置，在發(fā)生短路故障時(shí)，能迅速將短路電流限制到可接受水平，從而避免電網(wǎng)中大的短路電流對(duì)電網(wǎng)和電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成重大危害，可以大大提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

心腦問題可用超導(dǎo)材料測(cè)得

除了“顯而易見”的節(jié)能、省電作用，超導(dǎo)體也在醫(yī)學(xué)界有著重要的作用。

大家非常熟悉的“地球的磁場(chǎng)”，在一般的生活或在一般的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，利用精密測(cè)量就可以得知，而人的心臟和腦部也有“磁場(chǎng)”，“這個(gè)磁場(chǎng)比地球電磁要弱很多倍。”吳培亨表示，這種非常微弱的磁場(chǎng)并非不可測(cè)量，超導(dǎo)體就可以做到。

“心臟活動(dòng)能夠產(chǎn)生電場(chǎng)，這個(gè)已經(jīng)成功用在臨床上。”此外，檢查心臟有沒有某種問題，可以測(cè)量“心磁”，雖然在市場(chǎng)上還沒有大規(guī)模的應(yīng)用，但它能夠反映出心電圖上面沒有反映出來的某些癥狀。“大腦運(yùn)動(dòng)也有電信號(hào)、磁信號(hào)，有些能夠在腦磁上反映出來。”

由于心磁、腦磁信號(hào)太過微弱，一般儀器不容易測(cè)量。而在很低溫的條件下，使用超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)式磁強(qiáng)計(jì)，對(duì)“心磁”和“腦磁”進(jìn)行測(cè)量是一個(gè)可行的方法。