世界首次,中国科技再次取得历史性突破
春风得意马蹄疾,一日看尽长安花。 6park.com 就在美国的围剿日渐紧迫之际,中国科技再次取得历史性突破! 6park.com 央视新闻前日消息: 6park.com 经过多年研究攻关,我国科学家在世界上首次实现了原子级精准控制的石墨烯折叠,这是目前世界上最小尺寸的石墨烯折叠,对构筑量子材料和原子器件等具有重要意义。这一成果已于6日在国际学术期刊《科学》上发表! 6park.com 至此,中美间的科技竞争乃至国力竞争,中国再下一城! 6park.com 石墨烯可控折叠技术有多厉害呢?这还要从人类发展的历史说起。 6park.com 一个国家的发展程度由社会生产力决定,而制约生产力的根本因素就是生产原材料。 6park.com 现代社会最大的工业原材料是什么? 6park.com 毋庸置疑,石油! 6park.com 随着三次工业革命对生产资料的升级,人类的生产力呈百倍爆发。而与之相反的是,作为一种不可再生资源的石油储量却始终未变。 6park.com 很显然,如果不寻找到新能源,人类迟早会陷入马尔萨斯陷阱 6park.com ——当原材料无法满足工业生产和人口增长时,人类将因饥荒、战乱、疾病而走向湮灭! 6park.com 马尔萨斯人口陷阱视图 6park.com 这不是危言耸听! 6park.com 2010年,中国科学院院士、著名电力工程学家严陆光作出预估: 6park.com 根据现在探明的储量和消耗水平计算,石油可用30至50年,天然气可用60至80年,煤炭可用时间长一些,大约100至200年。总体上化石能源大约还可供人类使用100年左右。 6park.com 如何解决化石能源即将消耗殆尽的问题呢? 6park.com 所有科学家都指出了一个方向:电力!电,是工业二级能源(铁矿石、石油等自然生产的能源为一级能源),它所提供的能量可驱使90%的机器运转。 6park.com 这也是为何我国近年来大力推动新能源汽车入市的根本原因。 6park.com 但其中仍然存在着两个问题: 6park.com 第一、现代技术下的电力对能源消耗过于高昂 6park.com 电力是工业二级能源,不论是普通发电站还是核电站,均需要一级能源的煤矿与铀矿消耗。 6park.com 下图是最2017年上半年全国各能源发电量占比。 6park.com 从图中不难看出,即便是在科技高度发达的今天,中国发电的主要方式仍然是火力发电,这背后是一座座被工业机器挖空的矿山。 6park.com 为了解决能源消耗问题,中国目前正全力向核聚变电站攻关。 6park.com 第二、电力在传输途中的损耗过于庞大 6park.com 即使趋于0资源消耗的核聚变电站最终能投入使用,但依然存在着电力在传输途中损耗过大的问题。 6park.com 从发电厂到用户终端的电流传输,基本上每个环节都会存在损耗。如线路、变压器、表计。这个损耗通常占总发电量的20%,如果再遇上极端恶劣的天气,从发电厂供应的电传输到终端时,至少会磨损掉50%的电! 6park.com 百分之五十的损耗是什么概念? 6park.com 在火力发电厂仍为发电主力的中国,发电厂要向千家万户供应1度的电,就要烧掉两倍的煤矿! 6park.com 中国有14亿人口,基本实现人人用电,大家算算不必要的损耗有多少? 6park.com 当然,解决办法并不是没有。1911年,荷兰物理学家海克·卡末林·昂内斯在一次电力实验中发现,当汞在被冷却至-273℃时,电子能够无阻通行,也就是没有传输消耗。这种零电阻状态被称之为超导电性。 6park.com 但市场深感绝望的是,这种在绝对零度(-273℃)实现无电阻消耗的汞,生产成本异常高昂。 6park.com 当某一材料的生产成本超过主营产品的盈利时,这种技术就不具备经济效益。而一种不具备经济效益的技术,对提升国家实力的帮助显然不大。 6park.com 1980年,美国科学家在研究超导材料时,发现了铜氧化物的温度能够达到-140?C,且生产成本较低。就在大家兴致勃勃往下研究时,却发现铜氰化物的结构体难以调整,根本无法实现超导体制! 6park.com 诺奖得主罗伯特·B·劳克林对此绝望的说道: 6park.com 物理学家们已经在黑暗中徘徊了30年,试图解开铜氧化物的秘密,但很可惜什么都没有… 6park.com 令世界为叹为观止的是,这股笼罩了电力物理学界30年的黑暗,竟然被中国一个年轻的大学生照亮了! 6park.com 2018年在麻省理工学院攻读博士的中国留学生曹原,在实验中发现,当两层石墨烯叠在一起,其轻微的偏移效应会使材料发生剧烈变化,使之具备超导体的性能! 6park.com 3月5日,世界顶级科技杂志《自然》在一天之内,连续刊登两篇曹原关于石墨烯超导的论文。 6park.com 那一刻,全球科学界无人不为之侧目与震惊! 6park.com 电力物理学界的黑暗年代终于被明灯照亮了,而执灯人,是一位中国少年。 6park.com 此后,各国物理学家长疯狂致力于石墨烯折叠的研究,以希望尽快的开发出零电力消耗的超导材料。 6park.com 很庆幸,在这场全球电力学界的军备竞赛中,又是我们夺得桂冠! 6park.com 中国科学家们不仅完成了石墨烯的折叠,还实现了石墨烯原子级的可控折叠。在石墨烯原子级折叠技术的加持下,原本没有超导特性的材料可以生成超导特性,而没有磁性的材料也可以生产磁性。 6park.com 石墨烯结构图 6park.com 大家想想: 6park.com 在中美同样能获取生产原材料的情况下,拥有零损耗传输技术的中国,可以将更多的原材料投入生产,而美国有限的资源将被材料的消耗而分流! 6park.com 换言之,中国在未来生产力方面,将大大超越美国。 6park.com 最终结果必然是两国的实力日渐悬殊,须知,国家竞争的本质,就是生产力的竞争! 6park.com 这是一个见证历史的时刻。我辈何其有幸,能亲临大势浩荡。
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