超导材料的研究方向及前景

3.6.4　超导材料的研究方向及前景

超导材料具有的优异特性使它从被发现之日起，就向人类展示了诱人的应用前景。超导材料主要可在以下几个方面得到重要应用。

1.在能量的产生、传播和储存方面

利用材料的超导电性可制作磁体，用于储能；可制作电力电缆用于大容量输电（功率可达10¹⁰伏·安），这样就可进行远距离输电，而使不便采用高压的原子能发电站可以建到远离人口密集区的地方，且更为安全；可制作通信电缆和天线，其性能优于常规材料。

2.在运输方面

关于超导材料在运输方面的应用，人们谈得最多的是磁悬浮列车，由于其车身被强大的磁场托举起来悬浮在轨道的上方，没有轮轴及车轮与轨道间的摩擦阻力，因而要比传统列车快很多。日本在1979年研制出一辆使用了以液体冷却的超导磁体的磁悬浮列车，时速达到每小时517千米。2003年，世界第一辆磁悬浮列车在上海投入商业运营，该车最高时速可达每小时430千米。如能进一步得到室温超导体，则可制成磁悬浮的汽车。

3.在电子器件方面

要让电子设备工作更快、体积更小、功能更多，关键之一是设法把许多电路集中制作在一块微型芯片上。但是，电路安排得越紧密，电路工作时产生的热量就越难以逸散。如用产热极少或根本没有产热的超导电路，就自然不存在这一困难。尽管1987年美国加州国际商用机器公司和斯坦福大学就已经研制了由氧化物超导材料制成的实验性电路，但离真正实用还有相当距离，因为氧化物超导材料脆性大，难以制成柔软的导线。

4.在仪器、传感器和医学诊断方面

超导磁体是磁共振成像仪的关键部件。磁共振成像仪用于医疗诊断，病人无需受到X射线或其他辐射。如果其超导磁体实现液氮制冷，则磁共振成像仪便可能得到推广应用，为人类造福。利用超导量子干涉器件可以测量人体的极微弱磁场，以提供早期病变的信息，如果这种器件可在液氮下工作，则探头可更靠近人体，因而分辨率更好。

总之，高温超导材料在科学殿堂内又打开了一扇新的大门，有人认为这是继电灯和集成电路之后的又一次革命性的贡献。