2025年9月28号,中科院等离子体物理研究所有个大动作,他们研发的全超导磁体,稳定输出了35.1特斯拉的磁场。
这数说出来可能有点抽象,换算一下就懂了,差不多是地球磁场的70万倍,直接把之前的世界纪录给刷新了。
更关键的是,这磁体不光能达到这强度,还稳稳跑了30分钟,最后退磁也顺顺利利,说明这技术不是实验室里的“一次性成果”,是真能往实用方向走的。
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要搞出这么强的稳态磁场,可不是随便凑凑零件就行,研究员刘芳说,他们用了高温超导插入线圈和低温超导磁体嵌套的设计,我一开始听这俩名词还懵,后来查了才明白。
这设计就是为了解决高磁场下的两个大麻烦,一是磁体材料会被巨大的力拉扯,二是电流容易不稳定。
之前不少国外团队就卡在这两步,咱们的科学家把材料研究、工程设计和物理建模揉到一块创新,居然给突破了。
而且这项目不是一个单位闷头干,是跟合肥国际应用超导中心、清华大学这些机构合作的,说实话,这种产学研凑一块干大事的模式,比单个机构单打独斗效率高多了,毕竟各有各的长项,能互补。
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光解决技术难题还不够,得看这超强磁场到底能派上啥用场,最核心的用途其实是核聚变。
咱们都知道,核聚变要把等离子体加热到上亿度,还得困住它不让它乱跑,这就需要“磁笼”,磁场越强,这“笼子”就越结实,聚变堆的体积还能缩小,成本也能降下来。
中科院等离子体所本来就是ITER项目(国际热核试验堆)中国这边的主力,负责超导体、磁体馈线这些关键部件,现在磁场技术突破了。
以后在ITER里说话的分量肯定更重,对咱们自己搞聚变堆也有帮助。
更关键的是,现在这技术从材料到设备都是国产的,现在全球供应链时不时出点问题,自主可控这事儿真不是喊口号,能避免被别人卡脖子。
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超导磁场不只是破纪录,还能让看病、坐车变不一样
除了核聚变,这技术还能帮到咱们的日常生活,比如看病用的MRI(核磁共振),现在医院里常用的也就1.5到3特斯拉,磁场越强,拍出来的图像越清楚,能更早发现小病。
2025年3月深圳已经有国产7.0T的MRI在用了,那以后要是用上35.1特斯拉这种级别的技术,说不定连特别小的动脉瘤都能轻松找出来。
本来想,高场强MRI离普通人还远,后来发现不少大医院都在规划引进,说不定再过几年,咱们体检就能用上更精准的设备。
交通领域也能沾光,现在咱们在搞磁悬浮列车,中车都出了时速600公里的样车,计划2030年商用。
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超强磁场能让列车的悬浮力更强,跑起来更稳,载重量也能提上去。
之前坐高铁觉得300多公里时速已经很快了,现在想想,以后要是坐上600公里的磁悬浮,从北京到上海说不定两小时就能到,这效率真没法比。
而且磁场技术还能用到太空探索上,比如电磁推进系统,用了强磁场技术,探测器的续航能提升不少,以后去火星探测也能更轻松。
不过也不能光说咱们厉害,之前美国、欧洲在强磁场领域一直是领先的,美国国家强磁场实验室搞过45特斯拉的稳态磁场,欧洲在脉冲磁场方面也有优势。
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但这次咱们在全超导磁体上的突破,相当于在这个细分领域跑到了前面。
2024年美国科学院还发报告说,中国在超导材料和工程上的进步已经影响到他们的优势了,还建议加大投资。
这也说明咱们的技术是真的被认可了,不是自吹自擂。
而且咱们还挺开放的,合肥的综合极端条件实验装置已经向全球开放,去年就有13个国家的科学家来合作,这种开放态度也能帮咱们跟其他国家互相学习,共同推进技术。
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想让超导技术落地,还得解决“花钱多、难量产”的问题但技术厉害归厉害,要真用到老百姓的生活里,还有不少坎要过。
最主要的就是成本和量产,比如做磁体用的高温超导带材,现在每米成本要上万,要是想大规模做MRI设备或者磁悬浮列车,这成本必须降下来。
中科院等离子体所现在正跟企业合作搞自动化绕线设备,目标是把磁体生产成本砍一半,这步要是成了,后续推广会容易很多。
本来以为降成本是个慢活,后来了解到他们已经在实验室里做出了低成本样品,说不定不用等太久就能量产。
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未来的技术方向也很明确,就是往更高场强走,比如50特斯拉以上,还得用新型超导材料,比如铁基超导体。
而且控制系统也得升级,要更智能,能实时监测磁场变化,避免出问题,搞科技就是这样,突破一个难关,后面还有新的挑战等着,但只要方向对,一步一步来,总能往前走。
这次超导磁场突破,不只是破了个世界纪录那么简单,它能帮核聚变更快落地,让看病更准、坐车更快,还能在国际科技竞争里给咱们争口气。
现在还有量产、降成本这些问题没解决,但至少咱们已经走在了前面,看着咱们的科技从跟跑到领跑,还挺自豪的。
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以后要是能把这些技术真正用到生活里,让普通人也能享受到科技带来的便利,那才是这一突破最有意义的地方。
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