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界面新聞記者 | 彭新
韓國研究團隊近期發表的常溫常壓超導體“LK-99”研究成果，近日引爆全球，其影響力甚至超越學術界，成為不少網友討論的話題。而日前，美國國家實驗室經過計算機仿真后，證實“LK-99理論上存在超導性”，這又讓外界感到振奮。但關于“LK-99”成果能否成功復現，仍存懸念，科學家目前還在努力實驗中。
所謂超導，是指電流通過時沒有因為受到任何阻力而導致損失，導體的電阻為零。超導體是一種能在完全無電阻下傳遞電流的材料，因為零電阻，就可以在不過熱或耗費大量能源情況下，創造超強磁場。
超導現象通常在極低溫或極高壓環境狀態下出現，是一種普遍存在的特性，并不限于特定的元素或材料類型。目前所發現的各種具有超導電性的物質，其中包括金屬單質、含金屬化合物、非金屬單質、非金屬化合物……許多物質在普通條件下就是完全絕緣的陶瓷，只有在極特殊的環境下才展現出超導特性。
在過去，要實現材料的超導性，僅是環境維持成本就非常高，所以這次“LK-99”材料的常溫常壓超導性才會如此引發關注。
現實生活中普遍存在的普通導體，如銅、鐵等金屬材料，當電流通過時，由于電阻的存在，電子會在穿行的過程中與原子碰撞。這時候，電子會損失一些能量，導體也會產生熱量，若熱量過大將造成導體或組成的電路損壞，這一特點制約了電子產業的進一步發展。
不過，目前已知的所有超導體都必須在攝氏零下100度低溫，以及高于大氣壓力10萬倍的極端高壓下才能體現超導性。這些限制使得維持超導特性非常昂貴，大量應用也顯得不符合實用性。
如果能實現室溫超導，就可以幫助解決世界性的能源問題，并為制造運行速度更快的計算機、超靈敏傳感器等奠定基礎，具有重大的產業和科學價值，例如制造用于無線電通信的頻率濾波器，或者進一步讓粒子加速器中的帶電粒子加速，用來探索宇宙奧秘等。
對于“LK-99”，知名蘋果供應鏈分析師郭明錤評價稱，常溫常壓超導體商業化的時程并沒有任何能見度，但未來若能夠順利商業化，將對計算機與消費電子領域的產品設計有顛覆性的影響。計算器與消費電子的技術與材料創新，都是為了要實現高速計算、高頻高速傳輸、小型化等要求，而超導 (電阻消失) 特性將會顛覆既有的產品設計與材料/技術采用，如：不再需要散熱系統、光纖/高端CCL（銅箔基板）被取代、先進制程門坎降低等，讓即便是小如iphone的行動裝置，都能擁有與量子計算機匹敵的運算能力。
在半導體產業鏈，超導現象的應用落地也將是一大福音。因為目前半導體制程需要大量能量，如臺積電、三星的先進晶圓制程需要消耗電力，預計2025年臺積電用電量將占中國臺灣整體的12％，若超導體的技術可行，將大大降低晶圓廠能源消耗。
值得一提的是，過去20年里陸續有研究團隊聲稱發現了可以實現近室溫超導的材料，但大多數實驗均無法復制，很難經得起后續的各種考驗。在2020年10月的《自然》雜志封面上，曾刊登美國羅切斯特大學物理系助理教授蘭加·迪亞斯（Ranga Dias）的研究團隊，創造出一種碳質硫氫化合物固體分子，這種材料在約15攝氏度和約267Gpa的壓強下表現出超導性。然而隨后蘭加·迪亞斯因為疑似竄改數據，被撤回該研究論文。
