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手握两座高耸的山
开封市尉氏县、盐城市响水县、铜仁市万山区、泉州市惠安县、六安市舒城县
双鸭山市集贤县、岳阳市汨罗市、临高县波莲镇、海西蒙古族都兰县、双鸭山市饶河县、遂宁市安居区、忻州市定襄县、江门市台山市
齐齐哈尔市克东县、成都市成华区、长春市农安县、上海市松江区、辽阳市文圣区、广西河池市大化瑶族自治县
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辽源市东丰县、广州市花都区、德州市武城县、徐州市云龙区、内蒙古乌海市海南区、衡阳市衡阳县、潍坊市奎文区、上饶市余干县、定安县雷鸣镇、益阳市赫山区
资阳市乐至县、忻州市代县、德州市陵城区、绵阳市涪城区、阜新市太平区、安阳市龙安区 广西防城港市东兴市、儋州市白马井镇、锦州市凌海市、宜宾市江安县、东莞市沙田镇、普洱市思茅区、内蒙古赤峰市宁城县
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澄迈县仁兴镇、大庆市萨尔图区、琼海市博鳌镇、德宏傣族景颇族自治州陇川县、屯昌县西昌镇、大庆市龙凤区、南阳市桐柏县、楚雄大姚县、荆门市沙洋县
甘孜稻城县、荆州市江陵县、红河弥勒市、昌江黎族自治县乌烈镇、南昌市新建区、内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗、宝鸡市陈仓区
荆州市松滋市、临汾市隰县、阜阳市太和县、常德市石门县、淄博市张店区
吕梁市文水县、郑州市荥阳市、鸡西市鸡东县、临汾市永和县、上海市闵行区、延安市洛川县、双鸭山市尖山区
白城市洮南市、常州市武进区、吕梁市交城县、哈尔滨市尚志市、吉安市永丰县、临沂市沂水县、南阳市邓州市、内蒙古呼伦贝尔市扎兰屯市
丽江市永胜县、郴州市桂东县、平顶山市石龙区、沈阳市苏家屯区、甘孜九龙县、广西河池市巴马瑶族自治县、临汾市洪洞县、咸宁市咸安区
常德市津市市、渭南市潼关县、延安市延长县、鄂州市梁子湖区、内蒙古包头市土默特右旗、德州市宁津县、广西梧州市蒙山县、雅安市名山区、广西北海市合浦县
鸡西市梨树区、邵阳市绥宁县、佳木斯市抚远市、赣州市信丰县、大同市新荣区、平顶山市舞钢市、铜仁市江口县、平顶山市汝州市、济南市莱芜区
超导会如何影响人类生活?(趣科普)
想象一下,未来超导可能如何影响人类生活?
晨光中,城市道路行驶的汽车,正通过地下的超导无线充电设备实时补能。
搭载超导推进系统的电动飞机掠过江面,向远处飞去。
超导磁悬浮列车以时速1000公里平稳行驶,北京至上海只需一个多小时。
列车驶出隧道,从车窗向外看去,塔克拉玛干沙漠的超级农田尽收眼底,悬浮在上空的聚变光球,源源不断地为作物提供能量,昔日荒漠变成绿色粮仓……
从可控核聚变的无限能源,到电动飞机的绿色革命,超导以其神奇的物理特性,改变科技和生活。
可控核聚变
可控核聚变可以从根本上解决人类的能源问题,被许多国家列为未来能源的重要战略方向。基于超导磁体的磁约束聚变技术最具工程化潜力,其核心特征是通过超导磁体产生的环形强磁场在真空腔内约束高温等离子体,形成类似“磁笼”的约束环境。
磁约束聚变装置内部存在着极端的温度环境:超导磁体需要低于零下200摄氏度的低温环境来维持超导特性,而被束缚的氘氚等离子体却高达上亿摄氏度,这相当于将太阳装进冰箱,是当前最具挑战性的前沿工程技术之一。近年来,高温超导材料和磁体技术快速发展,可在较高的温区产生远高于低温超导材料的磁场,成为目前推动聚变装置发生变革性突破、实现商用发电的关键。
超导磁悬浮列车
中国的高速磁悬浮列车(时速600公里)进入测试阶段,已接近大气环境下的速度极限。超导磁悬浮技术让列车悬浮在轨道上,消除了传统列车的机械摩擦阻力,配合低真空管道,大幅降低空气阻力,从而形成“低真空管道磁浮交通系统”,理论运行速度可突破1000公里/小时,比现有的民航飞机还快。乘坐这样的陆上飞车,国内各大型城市间的一小时经济圈将不再是想象。
电动大飞机
交通电气化的进程从未停止。与水陆交通工具不同,飞机对重量极其敏感,电力推进系统的功率密度和轻量化技术是制约其发展的瓶颈。高温超导材料的电流密度比传统铜导体高50倍以上,可显著提升电机、线缆、储能等机载电气设备的功率密度,成为当前突破电动飞机轻量化技术瓶颈的最优技术路线。
法国、美国、俄罗斯等已经开始利用高温超导技术循序渐进地对飞机进行电气化改造。中国也开始了面向电动飞机的超导技术研究布局,在2019年《电动飞机发展白皮书》中规划了载客250人、航程3500千米的超绿色混合电推进方案,中国航空研究院联合高等院校正在开展超导动力系统研究。
当前全球共性技术难题在于缺乏高效超导电机与发电机,导致电动飞机研发进程受阻。航空动力系统超导电气化转型为我国提供了战略机遇,通过攻克兆瓦级高密度超导电机、机载轻量化输配电技术等,结合电动汽车领域积累的动力电池、驱动电机和电控系统等技术优势,有望在航空领域实现“换道超车”。
历经百年时间,超导技术从液氦罐线圈演变为突破能量损耗限制的关键钥匙。超导,正以其“无阻”特性,迈向无限未来。
(人民日报 作者:王亚伟 作者为上海交通大学电气工程学院副教授,《超导(英文)》期刊副主编) 【编辑:房家梁】
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