【正文】 構(gòu) 非常 簡(jiǎn)單 ，用于磁流體發(fā)電的 高溫導(dǎo)電性氣體 還可 重復(fù)利用 。 Ｃ、超導(dǎo)輸電線(xiàn)路 超導(dǎo)材料還可以用于制作 超導(dǎo)電線(xiàn)和 超導(dǎo)變壓器 ，從而把 電力 幾乎無(wú)損耗地 輸送 給用戶(hù)。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前的 銅或鋁 導(dǎo)線(xiàn)輸電，約有15%的電能損耗在 輸電線(xiàn)路 上，光是在中國(guó)，每年的電力損失即達(dá) 1000多億度。若改為超導(dǎo)輸電，節(jié)省的電能相當(dāng)于新建數(shù)十個(gè)大型發(fā)電廠。 超導(dǎo)貯能 超導(dǎo)材料 在 輸送電流 時(shí)，不會(huì)損耗電力，故用它可把作 發(fā)電機(jī) 可以 做得很小 。 例如一臺(tái)普通大型發(fā)電機(jī)需用 15~20噸銅絲繞成線(xiàn)圈，如果用 超導(dǎo)材料 作線(xiàn)圈，只要幾百克就夠了，而發(fā)出的電力卻一樣。因此， 超導(dǎo)材料 是一種極好的 節(jié)能材料 和 儲(chǔ)能材料 。 1987年，美國(guó)國(guó)防部為適應(yīng)“星球大戰(zhàn)”的需要，決定建立一個(gè) 用超導(dǎo)材料儲(chǔ)能的蓄電裝置 。在和平時(shí)期可向居民供電，在有導(dǎo)彈襲來(lái)時(shí)，可為激光武器供電 ，用激光摧毀導(dǎo)彈。 因?yàn)?超導(dǎo)材料 沒(méi)有電阻，它的 蓄能效率高 ，可以回收 98％的多余電力，而且 反應(yīng)速度快 。一旦需要電力，在 內(nèi)就可從 超導(dǎo)儲(chǔ)能線(xiàn)圈 中把電流引出來(lái)送到任何電網(wǎng)。這對(duì)星球大戰(zhàn)時(shí) 所需電力 是非常重要的。 美國(guó)已設(shè)計(jì)并著手建造一個(gè)可以?xún)?chǔ)存 500萬(wàn)千瓦小時(shí)的 巨型圈 。它的直徑有 1568米，儲(chǔ)存的電力足以供幾十萬(wàn)人口的城市照明用電。 超導(dǎo)材料之所以能 儲(chǔ)存電能 是因?yàn)樗鼪](méi)有電阻 ，只要 把電“注入”超導(dǎo)線(xiàn)圈 ， 電流就可以無(wú)休止地在線(xiàn)圈中流動(dòng)也不會(huì)有損耗 。 超導(dǎo)計(jì)算機(jī) 高速計(jì)算機(jī)要求 集成電路 芯片上的元件和 連接線(xiàn) 密集排列，但 密集排列的電路 在工作時(shí)會(huì) 發(fā)生大量的熱 ，而 散熱 是超大規(guī)模集成電路面臨的難題。 超導(dǎo)計(jì)算機(jī)中的超大規(guī)模 集成電路 ，其 元件間的互連線(xiàn) 用 接近零電阻 和 超微發(fā)熱的超導(dǎo)器件來(lái)制作，不存在散熱問(wèn)題，同時(shí)計(jì)算機(jī)的 運(yùn)算速度 大大提高。 此外，科學(xué)家正研究用 半導(dǎo)體和超導(dǎo)體 來(lái)制造 晶體管 ，甚至完全用 超導(dǎo)體 來(lái)制作 晶體管 。 超導(dǎo)磁懸浮列車(chē) 利用超導(dǎo)材料的 抗磁性 ，將 超導(dǎo)材料 放在一塊 永久磁體 的上方，由于磁體的磁力線(xiàn)不能穿過(guò)超導(dǎo)體， 磁體和超導(dǎo)體之間 會(huì)產(chǎn)生排斥力 ，使超導(dǎo)體 懸浮 在磁體上方。利用這種 磁懸浮效應(yīng) 可以制作高速超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)。 磁懸浮列車(chē)上的 磁鐵 不是常見(jiàn)的那種永久磁鐵，而是 電磁鐵 。 電磁鐵外 有一個(gè)用導(dǎo)線(xiàn)繞成的 線(xiàn)圈 ，線(xiàn)圈中有電流通過(guò)時(shí)，鐵就產(chǎn)生磁力，只要線(xiàn)圈中一斷電，鐵就立即失去磁力。 電磁鐵的線(xiàn)圈 有兩種，一種是 普通的銅導(dǎo)線(xiàn) 繞成的，另一種則是用 超導(dǎo)材料導(dǎo)線(xiàn) 制成的。 要想把幾十上百?lài)嵉牧熊?chē)懸空浮起來(lái)，電磁鐵之間的排斥力起碼得有幾十上百?lài)崱? 而電磁鐵之間的 排斥力 和通過(guò)電磁線(xiàn)圈中的 電流 有直接關(guān)系，也就是說(shuō)，只有通過(guò)很大的電流，才能產(chǎn)生很大的磁力。 但普通的 銅導(dǎo)線(xiàn)有電阻 ， 電流一大 ，銅導(dǎo)線(xiàn)就會(huì) 發(fā)熱 ，電流過(guò)大時(shí)，還可能使 導(dǎo)線(xiàn)燒毀 。所以銅導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)的電流大小受到限制，例如直徑 1毫米的銅導(dǎo)線(xiàn)，只能通過(guò) 6安培左右的電流，否則就會(huì)過(guò)熱燒毀。 為了使 銅導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)更大的電流 ，需要 加大導(dǎo)線(xiàn)直徑 ， 增加冷卻設(shè)備 ，這樣就會(huì)使 磁懸浮列車(chē) 本身的重量 加重 ，這對(duì)提高列車(chē)的行駛速度不利。 怎樣才能使磁懸浮列車(chē)本身的重量減輕，又能讓電磁鐵產(chǎn)生很大的磁力呢 ?這似乎是一個(gè)難以克服的固難。但自從有了超導(dǎo)材料后，就克服了這一困難。 因?yàn)?超導(dǎo)材料沒(méi)有電阻 ，多大的電流通過(guò)它也 不會(huì)產(chǎn)生焦耳熱 ，也 不會(huì)有電阻產(chǎn)生的損耗 。 因此，目前世界上許多國(guó)家都在爭(zhēng)先恐后地研究和開(kāi)發(fā) 超導(dǎo)磁懸浮列車(chē) 。 超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)因?yàn)?不和鐵軌接觸 ， 沒(méi)有摩擦力 ，只有空氣產(chǎn)生的阻力，因此時(shí)速可達(dá)到650公里，和普通的民航飛機(jī)的速度差不多。 如果將 磁懸浮列車(chē) 裝在 真空隧道 中運(yùn)行，速度可達(dá)每小時(shí) 1600公里，比超音速飛機(jī)還快。但建造這種隧道很難，因而不易實(shí)現(xiàn)。 我國(guó)在 90年代初 開(kāi)始研制磁懸浮列車(chē)，并在“八五”末期研制出第一輛 試驗(yàn)性磁懸浮列車(chē) ，它沒(méi)有車(chē)輪，依靠磁斥力使車(chē)體浮起來(lái) 10毫米 左右，用直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)推進(jìn)。 這輛磁浮列車(chē)是由 鐵道部長(zhǎng)春客車(chē)工廠 制造的， 鐵道科學(xué)院 、 國(guó)防科技大學(xué) 、 西南交通大學(xué) 、長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院 、 大連鐵道學(xué)院 等單位共同參加了研制。 核聚變反應(yīng)堆“磁封閉體” 核聚變反應(yīng)時(shí) ， 內(nèi)部溫度高 達(dá) 1億～ 2億 ℃ ，沒(méi)有任何常規(guī)材料可以包容這些物質(zhì) 。 而 超導(dǎo)體產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng) 可以作為 “ 磁封閉體 ” ， 將熱核反應(yīng)堆中的 超高溫等離子體 包圍 、 約束 起來(lái) ， 然后慢慢釋放 ， 從而使 受控核聚變能源 成為 21世紀(jì)前景廣闊的新能源 。 高溫超導(dǎo)材料在其它方面的用途 （１） 磁分離 技術(shù) （２） 醫(yī)學(xué) 方面 在 磁分離技術(shù) 方面，超導(dǎo)體 主要是利用超導(dǎo)線(xiàn)圈產(chǎn)生的強(qiáng)大磁力 從食物和各種原材料 (如剛玉、方解石、砂石等 )中把 有鐵磁性或順磁性的雜質(zhì) 清除出去。故超導(dǎo)體被稱(chēng)作剔除雜質(zhì)的能手 。 超導(dǎo)磁分離裝置 的 工作原理 如下： 把需要處理的 原材料先制成漿 ，送進(jìn)一個(gè)裝滿(mǎn)不銹鋼絨毛的容器內(nèi)，由于 超導(dǎo)磁體 能產(chǎn)生 強(qiáng)大而均勻的磁場(chǎng) ，漿料中的 鐵磁性或順磁性雜質(zhì) 就被吸住留在容器內(nèi)，被 凈化的料漿 則從低部的管道 流出來(lái)。 超導(dǎo)材料 在醫(yī)學(xué)方面 ，可以用來(lái)制造一種能測(cè)量 極微小的電壓和電流 的電子元件，叫做 超導(dǎo)量子干涉器件 。 超導(dǎo)量子干涉器件 可以測(cè)量小到 100億億分之一伏特的 電壓差 和 100億億分之一安培的 電流 (每秒僅通過(guò)幾個(gè)電于 )，也可以測(cè)量小于 100萬(wàn)億分之一特斯拉的 磁場(chǎng) (僅相自于地磁場(chǎng)的 100億分之一 )。 由于 腦體和心臟細(xì)胞 有 病變時(shí) 會(huì)改變 腦電流和心電流 信號(hào)，因此可用 超導(dǎo)量子干涉器件 診斷心臟和腦部的疾病。 磁腦照相術(shù) 就是利用 超導(dǎo)量子器件 的這一性能，它可以檢測(cè)出稍大于 10萬(wàn)億分之一特拉斯的 腦電信號(hào) ，并能確定幾毫米范圍內(nèi)的神經(jīng)信號(hào)源。因此，超導(dǎo)材料在醫(yī)學(xué)上被稱(chēng)作 診斷疾病的“神醫(yī)”。 從 超導(dǎo)材料的應(yīng)用 可以看出，人類(lèi)的生活中已經(jīng)切實(shí)感受到了 超導(dǎo)電技術(shù)帶來(lái)的好處 ，因此人類(lèi)的未來(lái)離不開(kāi) 超導(dǎo)電技術(shù) 及其 相關(guān)技術(shù) 的發(fā)展。 超導(dǎo)電技術(shù)將會(huì)在越來(lái)越廣泛的范圍里造福人類(lèi)，而且對(duì) 高溫超導(dǎo)電性機(jī)理 的了解，將對(duì) 凝聚態(tài)物理學(xué)的發(fā)展 產(chǎn)生極為深遠(yuǎn)的影響。在二十一世紀(jì)的今天， 超導(dǎo)電技術(shù) 將會(huì)變得更為重要。