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低温下的电奇迹 超导体输电零电阻

导读: “超导体的应用需要一些极端的手段,所谓极端手段就是温度要很低,低到生活当中不太能感受到。”

  “超导体的应用需要一些极端的手段,所谓极端手段就是温度要很低,低到生活当中不太能感受到。”用极端温度产生的“超导体”应用于医学、电网等领域。昨日小谷围科学讲坛上,超导电子学家、中国科学院院士吴培亨教授给大家展现了“超导体”给我们生活带来的变化。

  超导限流器提高电网稳定性

  “所谓超导电性,就是当温度降到很低时,某些材料的直流电阻突然消失,降到0或者降到没有,并排斥磁场,具有超导电性。”吴培亨告诉大家,目前的电网材料,在传输电的过程中,一般会损失约7%至8%的电量,其中很重要的原因就是现有的材料存在电阻。“如果能够把这个输电的电缆全部换成没有电阻的材料,这个意义很大,尤其是现在要建设绿色社会、可持续发展等。”

  目前,我国由中科院电工研究所“领头”,正在进行相关的研究,“但现在只能在小范围内进行实验”。吴培亨表示,据中科院电工研究所透露,“具体到广东,目前中科院电工研究所与云南云电英纳公司等,正和南方电网公司积极推进"超导限流器"的研发。”

  据悉,超导限流器作为一种有效的短路电流限制装置,在发生短路故障时,能迅速将短路电流限制到可接受水平,从而避免电网中大的短路电流对电网和电气设备的安全稳定运行构成重大危害,可以大大提高电网的稳定性。

  心脑问题可用超导材料测得

  除了“显而易见”的节能、省电作用,超导体也在医学界有着重要的作用。

  大家非常熟悉的“地球的磁场”,在一般的生活或在一般的实验当中,利用精密测量就可以得知,而人的心脏和脑部也有“磁场”,“这个磁场比地球电磁要弱很多倍。”吴培亨表示,这种非常微弱的磁场并非不可测量,超导体就可以做到。

  “心脏活动能够产生电场,这个已经成功用在临床上。”此外,检查心脏有没有某种问题,可以测量“心磁”,虽然在市场上还没有大规模的应用,但它能够反映出心电图上面没有反映出来的某些症状。“大脑运动也有电信号、磁信号,有些能够在脑磁上反映出来。”

  由于心磁、脑磁信号太过微弱,一般仪器不容易测量。而在很低温的条件下,使用超导量子干涉仪(SQUID)式磁强计,对“心磁”和“脑磁”进行测量是一个可行的方法。
 

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