摘要:2025年9月,中国科学院等离子体物理研究所干了件大事:他们研发的全超导磁体,测出了35.1特斯拉的稳态磁场,还稳定运行了30分钟,直接把世界纪录给刷新了。
2025年9月,中国科学院等离子体物理研究所干了件大事:他们研发的全超导磁体,测出了35.1特斯拉的稳态磁场,还稳定运行了30分钟,直接把世界纪录给刷新了。
之前听人说超导磁体这领域一直是美欧日的天下,核心技术卡得挺严,这次咱们能拿出这样的成绩,确实挺提气的。
本来想只盯着“35.1特斯拉”这个数字说厉害,后来发现稳定运行30分钟才更关键。
毕竟真要用到实际场景里,总不能刚启动一会儿就掉链子吧?而且这磁场强度可不是闹着玩的,相当于地球磁场的700万倍,能在这么极端的条件下稳住,可不是光靠运气。
之前美国国家强磁场实验室在2023年创下过32特斯拉的纪录,咱们这次直接超出3.1特斯拉,看着差得不多,其实是量级上的跨越。
能做到这点,关键是研究团队用了个巧办法:把高温超导和低温超导磁体嵌套组合起来。
高温超导用的是钇钡铜氧带材,临界电流密度高;低温超导用的是铌钛合金,稳定性强。
两种材料搭着用,既解决了极端环境下超导材料行为紊乱的问题,又控制住了机械应力和电磁场均匀性,连系统热泄漏都搞定了。
原文里提的“精确控制热管理”,说白了就是让这套复杂系统在极端条件下别“中暑”,这背后得多少实验数据堆出来啊。
更重要的是,这套技术从超导材料合成到磁体绕制工艺,再到冷却用的氦制冷设备,全是咱们自己国产化的。
之前欧美对铌钛超导材料搞出口限制,核心部件还禁运,咱们这下全自主了,以后再也不用看别人脸色。
像西部超导这样的企业,2024年在全球高温超导带材产能里占了不小份额,有这样的产业基础,技术才能从实验室真正落地,不然再厉害的技术也只能躺在论文里。
光有技术突破还不够,这35.1特斯拉的磁体到底能帮上啥忙?
咱们先从航天说起。现在航天器用的化学推进,比冲也就300到450秒,想搞深空探测、长时间在轨道上运行,燃料根本不够用。
但电磁推进不一样,比冲高、还可控,污染也少,就是缺强磁场撑着。
这次咱们的超导磁体刚好能补上这个缺口,能强化等离子体约束和离子加速效率,以后电磁推进的比冲说不定能突破1000秒:要知道NASA的X3电磁推进器现在也就540秒的纪录。
像咱们国家的“天问三号”要搞火星采样返回,还有小行星探测任务,要是用上这技术,航天器带的燃料能少一半以上,成本和风险都能降不少。
不光是航天,医疗领域也能沾光。
现在医院里的MRI设备,磁场强度大多是1.5到3特斯拉,7特斯拉的超高场MRI已经能拍脑部精细图像了。
咱们这35.1特斯拉的技术,虽然还得针对医疗场景优化磁场均匀性(毕竟要考虑人体安全),但已经给下一代设备指了方向:以后说不定能搞出亚毫米级的肿瘤成像,医生看病灶能更清楚,误诊率也能降点。
交通和电力领域也有戏。上海现在的磁悬浮列车时速能到430公里,要是用上更强的磁场,悬浮力能提升不少,以后搞出时速600公里的磁悬浮也不是没可能。
到时候北京到上海,说不定2个多小时就能到,比坐飞机还方便。电力传输方面更不用说,超导电缆能做到零电阻传输,传统电缆的损耗率可不低,要是能大规模用超导电缆,电网效率能提一大截。
之前上海临港投用的35kV超导电缆示范工程就是个例子,以后有了更强的超导磁体技术,百公里级的超导电缆商业化也能快些。
这技术突破最让人在意的,还是“完全自主可控”这六个字。
之前不管是航天推进的核心部件,还是高端医疗设备里的超导元件,总有些技术攥在别人手里,万一人家不给,咱们的项目就得卡壳。
现在全自主了,国家安全和产业发展都有了保障,这可不是小事。
而且这技术还能带动一串产业升级。
超导材料、精密机械、制冷设备这些关联领域,少说也有12个,未来5年说不定能撑起千亿级的市场规模。
很多人可能没意识到,一个核心技术的突破,能让整条产业链都活起来,企业有订单,科研有方向,这样才能形成良性循环。
之前全球超导技术竞争,基本是美国靠国家强磁场实验室、欧洲靠大型强子对撞机、日本靠磁悬浮技术领跑。
咱们这次走出了不一样的路:高低温超导组合路线,比美国的“纯低温超导”成本低不少,比日本的“纯高温超导”稳定性又强很多,这样的差异化优势,能让咱们在国际竞争里更有底气。
搞不清之前为啥有人觉得“自主就等于封闭”,其实咱们这次突破后,还能参与国际合作。
像国际可控核聚变项目ITER,咱们就能提供超导磁体的关键部件,之前中国的EAST“人造太阳”也用了同类技术。
技术好才有人愿意跟你合作,这道理很简单。而且这技术还能跟量子计算、先进材料科学搭上边,比如提升超导量子比特的稳定性,研究极端磁场下的材料结构,以后说不定能带动更多学科突破。
毫无疑问,这次全超导磁体的突破,不只是一个世界纪录那么简单,它是“技术突破+全链条自主+多领域赋能”的三重胜利,标志着中国在超导领域真正从跟跑到了领跑。
以后咱们不用再盯着别人的技术路线走,还能给全球科技进步贡献点中国方案。
当然,现在也不是沾沾自喜的时候,比如医疗场景的磁场调控还得优化,技术落地的成本也得降,但总的来说,这一步走得又稳又扎实,未来值得期待。
来源:萌萌思密达