近日，韩国科学家团队宣布，已制造出首个室温常压下可以使用的超导材料。他们将这种新材料命名为“LK-99”。消息一出，一石激起千层浪。
首先让我们了解一下什么是超导体：
超导体（Superconductor），指可以在特定温度以下，呈现电阻为零的导体。零电阻和完全抗磁性是超导体的两个重要特性。科学家一直在寻求提高超导材料的临界温度，目前高温超导体的最高温度记录是马克普朗克研究所的203K（-70°C）。因为零电阻特性，超导材料在生成强磁场方面有许多应用，如MRI核磁共振成像等。
——维基百科
超导体在某些低温环境下电阻会突然消失，被称作零电阻性。导体一旦没有电阻，电流流经导体时就不会发生热量损耗，将会极大地提升运输效率。
如果新发现的LK-99在常温常压的环境下可以成为超导体，人类社会将会迎来巨大的变化，具体可能的应用场景有：
电力输送：降低能源传输中的损耗和能源浪费，提高电网的效率和稳定性；
交通运输：磁悬浮列车和磁力驱动船只，提高交通运输的速度和能效，减少能源消耗和环境污染；
信息传送：用于制造高性能计算机和通信设备，提高处理速度和能效，常用的数码产品性能可以迎来翻天覆地的提升……
超导研究领域的科学家对此极为兴奋，但仍然保持谨慎的态度。全球多个实验室纷纷开始验证、复现。8月1日下午，一个ID为“关山口男子技师”的b站up主，发布了一则名为“LK-99验证”的视频。
视频中，我们可以清晰地看到通过转换磁铁的位置和方向，一个黑灰色小块时而站立时而躺下，根据磁力影响转换方向，证明LK-99是具有抗磁性的，也就是被复现的材料确实可以磁悬浮。视频简介称，该实验由华中科技大学材料学院博士后武浩、博士生杨丽，在常海欣教授的指导下，成功首次验证合成了可以磁悬浮的LK-99晶体，该晶体悬浮的角度比韩国科学家获得的样品磁悬浮角度更大，有望实现真正意义的无接触超导磁悬浮。
因为复现材料过小且十分珍贵，目前该华中科技大学团队仅复现了LK-99的抗磁性，该材料是否为零电阻还要等待进一步验证。
虽然“室温超导”还并未被证实，但它如同蝴蝶的一片翅膀，引起的飓风可能会改变整个人类社会，人类正是在不断地科学探索中迈向新纪元。
畅想一下在不久的将来，我们生活中的所有物品都将是多功能的，《星际迷航》《银翼杀手》《头号玩家》等科幻电影中的未来世界甚至也会成为现实，而这一切都要归功于性能特殊、可变形、可编程的新型材料——石墨烯。
电影《头号玩家》
作为当今科学界和产业界当之无愧的“明星新材料”，石墨烯是一种单片厚度只有一个原子大小的二维碳材料，它拥有无与伦比的特性和巨大的应用价值，在现代信息产业、航空航天、国防军工、生物医学、能源与环境等领域都将带来颠覆性的技术变革，几乎覆盖人类的一切活动领域。《未来黑科技通史》将带你了解“万能新材料”石墨烯的革命性意义，洞悉智造产业机遇与挑战，把握现代科技变革与人类文明演进趋势。
以下内容摘自《未来黑科技通史》
科技带来的颠覆并不是什么新话题。推动我们现代生活方式前的每一项技术进步，都是过去几年（有些是很久以前）技术颠覆引发的直接结果。
农业的发明推动了整个人类文明的发展，我们不再是局限于非洲大地上的终日以狩猎或采集为生的个体和族群。现代的规模化农业只不过是初始农业创新的有效延伸，这种创新使得部分社会成员能够提前规划三餐，而不再处于每日找到什么吃什么的状态。若你每天都可以依靠他人为你提供食物，那么你就可以拥有充裕的时间去思考更加宏大的问题，比如如何改善卫生条件（另一项颠覆性的、有益人类的创新）、如何提高医疗护理水平，乃至升级到如何发明电脑和宇宙飞船。
石墨烯超级电荷
与传统的超导体不同，石墨烯是封闭的。所谓“低温超导体”，顾名思义,是指在低温（超低温度）条件下导电时可避免电能损耗的导体。1911年，荷兰物理学家海克·昂内斯（Heike Onnes）发现，一些材料在温度冷却至接近绝对零度（-4K或-269℃）时，会呈现出某种奇怪的特性：它们的电阻会下降为零（可不是约为零，而是真正的零因为此时已经完全没有电阻了），并开始排斥或驱逐磁力线（以防止磁场渗透）。发生这类效应的温度被称为材料的临界温度（Tc）。
这一特性为何具有重要意义？因为在我们将电力从发电厂传输给用户的过程中，大量电力被白白损耗掉了。损耗量取决于金属电阻的大小。通过名字我们就能知道，金属会对其间通过的电流形成阻碍。与其他材料相比，金属的电阻已经相对较低，这也是我们在电器中使用金属导体的原因。我们每个人在日常生活中都体会过这种能耗损失，比如当你发现电暖器或吹风机的电源线变热时，能耗就在流失。
上述这种利用电能产生热量的过程是一种我们想要的能量转化。吹风机或电暖器中使用的材料是专门用于将电源传输出来的电能转为热能的。其他类型的能耗损失通常没有这样明显，或者至少未被的因于能耗损失。
比银还完美的超导体
你有没有体会过，手机使用时间较长便会发热？原因在于，手机材料固有的阻力在电压下使手机变热。白炽灯发光时便会释放大量的热能，其温度可高达数百摄氏度（或数百华氏度）。部分读者可能还得小时候玩过的简易烤炉或恐怖爬虫压模机”。这些玩具之所以操作起来如此简便，就是因为它们利用了白炽灯来加热蛋糕或利用了昆虫压制原料。这种热能，或者说热量，是在电线中的电流遇到加热设备中的电阻时产生的。
与前面提到的例子不同，对于非加热型设备而言，热能是由电阻造成的一种损失，属于系统低效率的表现。在电气学领域 ，物理学家们所期冀的“圣杯”是一种在高达 37C℃（约 100℉）时，仍可实现零电阻的材料。这样，我们就能够把电力从发电成本低廉的地方（通常为非常偏远的地区）传输至需求最为旺盛的地方（包含多数城市地区）我们今天总能看到绵延数十万千米的输电网络，它们四通八达覆盖广度超乎想象，而这些电能在向我们的家庭、办公室和生产设施传导的过程中，正以厘米为单位，逐渐发生损耗。根据美国能源信息管理局的数据，美国的输电和配电损失占总发电量的6% ~ 7%。这还不包括电力抵达终端消费者后由家电设备造成的能耗抵消和耗损。
也正因这一现状，超导体才具有如此强大的吸引力。有了超导体电力传输中的电阻性损耗将趋于零。超导体存在的问题就是难以长时间持续工作，这点众所周知。当超导体温度过高时，其作为导体的性能不会随着温度的升高而逐渐降低，而会突然失去超导性能。在达到临界温度后，它们会转变为传统的有损导体，中间不存在任何过渡也就是说，无论任何材料，它要么是超导体，要么不是，没有中间路线可走。
石墨烯也不属于常温超导体。它虽然对临界温度或临界磁场强度不是很敏感，但在电流传输过程中，它也达不电阻为零的程度，只是已经与零电阻十分接近了。工程师们也注意到了这一特性，许多人正在研究如何利用它的电性能，将6%的损耗至更低水平。石墨烯的电阻小于银，而银是效率最高的电导体之一。石墨烯有望在发电、电力传输和利用设施等各领域得到更加广泛的应用，而且石墨烯的电阻并不会随温度变化产生巨大波动。用上石墨烯电池，再也不用担心手机充电会爆炸。
文化的“终结与重启”
兼具工程师或科学家身份的未来学家们通常预测，在不久的将来，我们生活中的所有物品都将是多功能的，这至少在一定程度上要归功于可变形或可编程材料，以及性能全面超越当前技术水平的新型材料，畅想一下未来的家，它可以根据指令将一堵墙变成一扇门，或者简单点利用对电场或电流的控制来调整涂层材料的反射或吸收性能，将原本透明的窗户变暗。如果在商店或网上购买的新衣服能够根据指令变换颜色或款式，你觉得怎么样？（当然，这种变化是根据一组预先编程设定的替换方案，以某种方式存储在材料中，或者通过无处不在的云端进行调取。）
如果未来的一切事物都朝着这个方向发展又会怎样呢？如果我们可以通过重新改造或者重新创造整个世界来满足我们的物质需求，而无需在车库中囤积大量的有可能多余的物品，又会怎么样？将可编程材料的特有功能与石墨烯及类似材料在力学、电学和结构方面表现出的惊人性能相结合，我们可能很快就会亲历一次文化的终结。
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