毫无疑问,这是一场"从无到有"的挑战,在高温超导磁悬浮列车的研究制造过程中,中国科学家迈过了数不清的"科技门槛",我们首先可以从技术原理与相关材料来简单了解。
"超导",指一种超导材料,具有零电阻效应,电流流经时可以产生超强磁场;
"超导磁悬浮",利用超导体的抗磁性,实现磁悬浮;
"高温超导",指在零下196摄氏度的液氮环境中,超导所具有的特性;高温超导体有自稳定性。把它放在永磁轨道上后,既能悬浮、又能悬挂,不管运动还是静止,都能悬浮;而且在永磁轨道上,高温超导体还提供稳定的导向力和悬浮力,也就是不会上下左右摇晃,像钉子一样牢牢地扎在永磁轨道上面。
这种"既能悬浮又能悬挂"的"魔术",与铺设在轨道上的永磁材料密切相关。其实,国外已经研制生产了多年高性能的永磁材料,但这些产品技术曾经对我国长期封锁,不要说买不到,就是想去参观都不行。唯一的办法,就是中国人自己造,而我国科学家和相关企业也不负众望,经过反复摸索试验,终于解决这个难题。
第二项最大的考验,就是最为核心的高温超导材料。本世纪前10年,全球只有三家第二代高温超导材料供应商,其中两家在美国,以昂贵的价格向全世界销售;另一家在日本,禁止出口。如果材料只能靠进口,我国发展高温超导产业就会被"卡脖子"。为此,西南交大教授与上海超导科技公司共同协作,经过3年多的努力,世界先进水平范围内的超导材料终于由中国人研制成功!
这种超导材料是在一个50微米厚(相当于头发丝厚度)的不锈钢带材上所镀着的超导薄膜,而最重要的超导层厚度,仅为头发丝厚度的约1%左右。这种性能先进的超导材料应用前景广阔,不仅用于磁悬浮交通、还运用到超导电缆、新能源汽车无线电充电系统、甚至国防军事上,比如导弹新的发射技术——冷发射。
西南交大几代学者,通过不懈努力,在磁悬浮领域创下一个又一个研制奇迹。与此同时,他们在科研理论上的贡献,也获得了国际国内的巨大反响。2016年,德国出版发行了王家素、王素玉老师的毕生研究成果。此时,距德国学者提出磁悬浮技术将近百年,这是中国学者在磁悬浮发源地德国,第一次用英文出版发行的超导专著!
目前,中国高铁已经走在了世界的最前面,全球各国都为"中国速度"而震撼!正如西南交大校长所说,今天这个时代就是一个创造奇迹的时代。或许在不久的将来,你我会乘上时速上千公里的高铁,会骄傲于领先世界的中国奇迹!但请一定不要忘记,在辉煌成就的背后,凝聚着多少位中国科研学者的艰辛奋斗!
素材来自西南交通大学官微