超越核燃料!中國掌握神秘合金 星際旅行將成為現實

2018年04月11日     13,170     檢舉

有夢想就會有創造,我們目前生活的周圍的一切,都是幾十年前甚至上百年前的人類夢想的世界。那麼,我們現在夢想的就是未來世界的樣子。對於未來,現代人們的猜想可謂天馬行空,這些天馬行空的構思就被反映在藝術創作中,這種藝術創作就被我們成為「科幻系列」。在喜歡科幻題材的朋友們眼中,有一部影視作品可謂家喻戶曉,那就是拍攝於上個世紀的經典科幻電影系列——《星際迷航》(Star Trek,又譯作《星際旅行》。這部電影描述了未來的世界,令影迷最為心醉的就是電影中,艦長們駕駛著星際戰艦進行的一次次奇妙又驚險的星際旅行。從此,星際旅行成為了整個世界的夢想。但是,受困於技術限制,星際旅行直至目前依舊只是個夢想。其中,最大的問題在於,進行星際旅行的動力從何而來。

關於星際旅行的動力,目前來看,最理想的就是太陽能提供動力,但是太陽能面臨著一個無法解決的問題,那就是在沒有光照的情況下,太陽能將無法供應電力,這也是我們的玉兔號月球車必須有一段休眠期的原因。使用核動力,面臨著安全問題,以及核燃料消耗的問題,可以說動力問題困難重重。然而,這一切終於有了解決之道。

最近,浙江大學材料科學與工程學院朱鐵軍教授的實驗室,製造出了世界上第一塊高純度的鈮鈷銻合金。而這類合金此前世界上一直認為1:1:1的鈮鈷銻合金並不存在,即使製造出也不穩定,但是,朱鐵軍教授極其學生團隊就這樣在世界的懷疑面前製造出了世界第一塊具有穩定結構的1:1:1鈮鈷銻合金,一舉打破了世界對於這裡領域的認識誤區。

穩定的鈮鈷銻合金的外層電子數為19,在世界科學界,普遍將其認定為金屬,但是這種金屬同時具有半導體性能,因此,其是極好的熱電材料,其熱電性能要比一般金屬好很多。

熱電材料聽起來陌生,但在我們生活中無處不在,例如:飲水機、車載冰箱等都是靠一塊熱電材料實現保溫保冷。熱電材料還有一項特別的應用場景,那就是溫差發電。以朱鐵軍教授研究熱電材料20年的經驗,他認為,熱電材料特別適合搜集移動的、分散的能量,比如將汽車排氣管的餘熱轉換為電能,相當於一個小型的移動電廠。正是熱電材料這種性能,使得其成為未來星際旅行的動力來源。試想,在深空中,沒有光照的情況下,太陽能動力完全喪失,此時外太空巨大的溫差將會幫助飛船獲得持久的動力。

目前,全世界科學家都在尋找性能優良的熱電材料,鈮鈷銻合金就是科學家目前認為的最好熱電材料,但是出於之前的錯誤認知,一直沒有開發出合格的鈮鈷銻合金。終於,不信邪的中國人製造出了這款新型的熱電材料,其小型化、靜音以及相對於和材料的零損耗等優點使得其未來的應用十分廣泛。尤其在目前我國的深空探測領域,其一定會幫助我國的深空探測儀器飛得更遠,看得更遠。在未來,也可以幫助我國率先製造出用於星際旅行的持久動力,可以說,鈮鈷銻合金的成功製造,是我國科技的有一大優秀成果,值得驕傲!(利刃/張陽)