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内蒙古呼和浩特市武川县、梅州市兴宁市、盘锦市大洼区、安阳市龙安区、陵水黎族自治县本号镇
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泰安市岱岳区、大兴安岭地区呼中区、商洛市商南县、濮阳市清丰县、广西桂林市秀峰区、商丘市虞城县、乐山市峨边彝族自治县 武汉市硚口区、长春市宽城区、江门市恩平市、白沙黎族自治县打安镇、金华市永康市、定西市安定区、盘锦市兴隆台区、舟山市嵊泗县
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直辖县天门市、绵阳市平武县、文山麻栗坡县、临夏永靖县、抚顺市新抚区、平顶山市宝丰县、焦作市解放区
黑河市逊克县、临夏康乐县、广西玉林市陆川县、吉林市丰满区、洛阳市新安县、信阳市淮滨县、曲靖市沾益区、广西河池市东兰县
东方市大田镇、遵义市桐梓县、澄迈县福山镇、连云港市赣榆区、滨州市惠民县、东营市广饶县、黄冈市武穴市、苏州市姑苏区
广西贵港市覃塘区、衢州市衢江区、昌江黎族自治县乌烈镇、济南市济阳区、丽水市松阳县、长春市农安县、衡阳市衡南县、武汉市新洲区、西宁市城中区
洛阳市汝阳县、绍兴市上虞区、西安市灞桥区、广州市荔湾区、六盘水市水城区、南平市松溪县、吉林市丰满区、荆州市石首市、凉山西昌市、西安市周至县
自贡市富顺县、海东市化隆回族自治县、广西河池市南丹县、茂名市电白区、五指山市水满、宜宾市叙州区、内蒙古通辽市科尔沁区
榆林市府谷县、泸州市江阳区、海北刚察县、衡阳市珠晖区、内江市资中县
益阳市桃江县、凉山冕宁县、马鞍山市当涂县、枣庄市台儿庄区、大理永平县
超导会如何影响人类生活?(趣科普)
想象一下,未来超导可能如何影响人类生活?
晨光中,城市道路行驶的汽车,正通过地下的超导无线充电设备实时补能。
搭载超导推进系统的电动飞机掠过江面,向远处飞去。
超导磁悬浮列车以时速1000公里平稳行驶,北京至上海只需一个多小时。
列车驶出隧道,从车窗向外看去,塔克拉玛干沙漠的超级农田尽收眼底,悬浮在上空的聚变光球,源源不断地为作物提供能量,昔日荒漠变成绿色粮仓……
从可控核聚变的无限能源,到电动飞机的绿色革命,超导以其神奇的物理特性,改变科技和生活。
可控核聚变
可控核聚变可以从根本上解决人类的能源问题,被许多国家列为未来能源的重要战略方向。基于超导磁体的磁约束聚变技术最具工程化潜力,其核心特征是通过超导磁体产生的环形强磁场在真空腔内约束高温等离子体,形成类似“磁笼”的约束环境。
磁约束聚变装置内部存在着极端的温度环境:超导磁体需要低于零下200摄氏度的低温环境来维持超导特性,而被束缚的氘氚等离子体却高达上亿摄氏度,这相当于将太阳装进冰箱,是当前最具挑战性的前沿工程技术之一。近年来,高温超导材料和磁体技术快速发展,可在较高的温区产生远高于低温超导材料的磁场,成为目前推动聚变装置发生变革性突破、实现商用发电的关键。
超导磁悬浮列车
中国的高速磁悬浮列车(时速600公里)进入测试阶段,已接近大气环境下的速度极限。超导磁悬浮技术让列车悬浮在轨道上,消除了传统列车的机械摩擦阻力,配合低真空管道,大幅降低空气阻力,从而形成“低真空管道磁浮交通系统”,理论运行速度可突破1000公里/小时,比现有的民航飞机还快。乘坐这样的陆上飞车,国内各大型城市间的一小时经济圈将不再是想象。
电动大飞机
交通电气化的进程从未停止。与水陆交通工具不同,飞机对重量极其敏感,电力推进系统的功率密度和轻量化技术是制约其发展的瓶颈。高温超导材料的电流密度比传统铜导体高50倍以上,可显著提升电机、线缆、储能等机载电气设备的功率密度,成为当前突破电动飞机轻量化技术瓶颈的最优技术路线。
法国、美国、俄罗斯等已经开始利用高温超导技术循序渐进地对飞机进行电气化改造。中国也开始了面向电动飞机的超导技术研究布局,在2019年《电动飞机发展白皮书》中规划了载客250人、航程3500千米的超绿色混合电推进方案,中国航空研究院联合高等院校正在开展超导动力系统研究。
当前全球共性技术难题在于缺乏高效超导电机与发电机,导致电动飞机研发进程受阻。航空动力系统超导电气化转型为我国提供了战略机遇,通过攻克兆瓦级高密度超导电机、机载轻量化输配电技术等,结合电动汽车领域积累的动力电池、驱动电机和电控系统等技术优势,有望在航空领域实现“换道超车”。
历经百年时间,超导技术从液氦罐线圈演变为突破能量损耗限制的关键钥匙。超导,正以其“无阻”特性,迈向无限未来。
(人民日报 作者:王亚伟 作者为上海交通大学电气工程学院副教授,《超导(英文)》期刊副主编) 【编辑:房家梁】
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