超导体的进步可以解锁超节能电子产品

查尔姆斯大学的研究人员开发了一种新的超导体材料设计,可增强在较高温度和强磁场下的功能。

来源:Scientific Inquirer

超导材料可以在未来的节能应用中发挥至关重要的作用。然而,一些技术挑战仍然阻碍着它们的实际使用。现在,瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员开发了一种新材料设计,解决了该领域的一个主要障碍:使超导能够在更高的温度下工作,同时还能承受强磁场。这一突破可能为更加节能的电子和量子技术铺平道路。

数字设备、数据中心以及信息和通信技术 (ICT) 网络目前约占全球电力消耗的 6% 至 12%。对更节能的电子产品的需求巨大且不断增长,而超导材料已成为一种有前景的解决方案。与以热量形式损失能量的传统电子产品不同,超导体可以零能量损失地导电。因此,超导体有潜力使电网、电子和量子技术的能源效率提高数百倍。

然而,通往实际应用的道路仍然受到几个关键挑战的阻碍。一个主要障碍是超导态通常需要极低的温度——低至负200摄氏度左右。冷却到这样的温度是复杂且耗能的。另一个主要挑战是超导性可能会被强磁场削弱或破坏。这是一个关键的限制,因为磁场通常存在于先进的电子设备中,并且对于许多量子技术至关重要。因此,为了使超导技术走出实验室并进入实际应用,需要能够在较高温度(理想情况下接近室温)下保持超导性,同时在强磁场下保持坚固的材料。

通过新方法实现稳健的超导性