要想知道常溫超導體，我們先聊一下什么叫超導體?它有什么用?

超導體是一種在某一溫度下，電阻為零的導體。這意味著超導體可以無損耗地傳輸電流，產生強大的磁場，并實現高效的能源利用。

其實超導技術的應用范圍十分廣泛，在輸電、電機、交通運輸、航天、微電子、電子計算機、通信、核物理、新能源、生物工程、醫療以及軍事裝備等領域，都已展現出燦爛奪目的前景。

例如，超導磁體可以用于磁共振成像 (MRI)、核磁共振 (NMR) 等醫學診斷和治療技術中，提高圖像質量和精度; 超導線路可以用于長距離大容量輸電，減少能量損耗和環境污染; 超導列車可以利用超導懸浮原理，實現高速無摩擦的運行，節省能源和時間。

那常溫超導體是什么?它有什么優勢?

目前已知的超導材料都需要在低溫環境下才能表現出零電阻特性。這些低溫超導材料的臨界轉變溫度 (Tc) 一般都低于77K(液氮沸點)，甚至低于4.2K(液氦沸點)。

因此，低溫超導材料的應用受到了制冷成本和技術難度的限制。如果能夠發現或制造出在常溫下就具有零電阻特性的材料，那么就可以大幅降低制冷需求，擴大超導技術的應用范圍和市場規模。 這種在常溫下就表現出零電阻特性的材料被稱為常溫超導體。常溫指在室溫或接近室溫下(約20℃-30℃)。 常溫超導體如果存在并被成功開發利用，將會對人類社會產生深遠而革命性的影響。

例如： - 常溫超導線路可以實現全球范圍內無損耗地傳輸清潔能源(如太陽能、風能等)，解決能源危機和氣候變化問題;

- 常溫超導計算機可以突破摩爾定律的限制，實現極高速度和極低功耗的信息處理;

- 常溫超導磁懸浮列車可以達到音速以上的運行速度，縮短人們出行時間。

現在盛傳的 常溫超導體的可行性如何?它是否可信? 常溫超導體的存在與否一直是物理學界的一個夢想和挑戰。雖然目前還沒有理論能夠完全解釋超導現象的本質，但有許多實驗和觀測表明，超導材料的臨界轉變溫度受到其結構、化學成分、外部壓力等因素的影響。

因此，科學家們一直在嘗試通過改變材料的組成和條件來提高其臨界轉變溫度，以期望接近或達到常溫。 目前已經發現了一些高溫超導材料，如銅氧化物、鐵基化合物、鎳氧化物等，它們的臨界轉變溫度都高于77K(液氮沸點)，甚至有些可以達到150K左右 。

然而，在2020年10月14日，《自然》雜志上發表了一篇具有里程碑意義的論文，宣布了一個令人震驚的消息：美國羅切斯特大學和內華達大學拉斯維加斯分校的研究團隊，在實驗室中成功制造出了第一個在常溫下表現出零電阻特性的材料! 這個材料是由碳、硫和氫組成的混合物，在267.15K(21℃)時具有零電阻特性。這是迄今為止最高的臨界轉變溫度，比之前最高記錄提高了近120K!這項研究被認為是超導領域最重要和最具革命性的突破之一。

不過，這個常溫超導體并不是在常壓下實現的，而是需要在約267GPa(約26.7萬個大氣壓)的極端高壓環境下才能觀察到零電阻特性。這種高壓條件遠遠超過了地球內部鉆石形成所需的壓力。因此，這個常溫超導體目前還不能在實際應用中使用，而只是一個理論上的存在。

不過，這并不妨礙人們對常溫超導體的應用前景的想象和探索。如果能夠找到一種在常壓下也能表現出零電阻特性的材料，那么它將會給人類社會帶來巨大的變革和進步。

常溫超導體有許多潛在的應用領域，如電力輸送、磁懸浮列車、醫療成像、量子計算、通信技術等。例如：

- 電力輸送：如果能夠利用常溫超導體來制造電線和變壓器，那么就可以大幅降低電能在輸送過程中的損耗和成本，提高電網的效率和穩定性，減少環境污染和碳排放。

- 磁懸浮列車：如果能夠利用常溫超導體來制造強大而穩定的磁場，那么就可以實現無摩擦、無噪音、高速度、低耗能的交通工具，改善城市交通擁堵和出行質量。 - 醫療成像：如果能夠利用常溫超導體來制造高靈敏度和高分辨率的磁共振成像(MRI)儀器，那么就可以提供更準確和更安全的醫學診斷和治療方法，提高人類健康水平。 - 量子計算：如果能夠利用常溫超導體來制造可控制和可操作的量子比特(qubit)，那么就可以實現比傳統計算機更快速、更強大、更智能的信息處理技術，開啟新一代計算機科學時代。 - 通信技術：如果能夠利用常溫超導體來制造低噪聲、低損耗、高帶寬、高安全性的光纖等，那么就可以實現更高效、更穩定、更清晰、更安全的數據傳輸和通信服務，提升人類社會的信息化水平。

然而，要實現常溫超導體的應用，還面臨著許多挑戰和困難。

首先，目前還沒有找到一種在常壓下能夠表現出零電阻特性的材料，而只有在極高壓力下才能觀察到超導現象。

其次，即使在極高壓力下實現了超導，也需要解決如何制備、測量、控制和保護這種材料的技術問題。

第三，即使能夠克服上述技術難題，也需要考慮常溫超導體的成本效益、環境影響、社會接受度等因素。

總之，常溫超導體是一個具有巨大潛力和前景的研究領域，但也是一個充滿挑戰和困難的研究領域。它需要物理學家、化學家、工程師、經濟學家、社會學家等多學科的合作和創新，才能最終實現人類夢寐以求的零電阻技術。 我們還是要抱有希望，但是不要一個勁往里沖，靜待花開吧。