超導體掀熱議 二大特性見真章 莊程豪:籲產官學跨國交流 激盪新火花

記者/林育如

近來南韓科學家團隊宣稱發現室溫常壓超導體LK-99」引發各界熱議。消息一出,不僅連南韓自家學者都抱持懷疑態度,包括台灣大學、印度政府實驗室、美國馬里蘭大學、中國北京大學後續驗證結果,證實這突如其來的喜訊只是空歡喜一場。不過,這樣的消息再度掀起一波超導體旋風。

南韓科學家團隊宣稱發現室溫常壓超導體「LK-99」引發各界熱議。示意圖:取自123RF

淡江大學物理系莊程豪主任直指,一項成功的實驗必須符合其信度與效度,韓國團隊所指稱結果,再經各國檢視顯然並無法通過一致性的檢驗。超導體中的材料是當中的關鍵要素。「零電阻」和「完全抗磁性」是超導體的兩個重要特性。就韓國團隊中結果,經各國驗證之下,雖有零電阻但無完全抗磁性(邁斯納效應),也就是說並無滿足超導體的兩特性,故LK-99的室溫超導顯然並不存在。

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莊程豪主任表示,談到國內超導體研究,必定會提到帶領台灣走入超導世界的中央研究院院士吳茂昆,他是國內超導體物理專家,同時也淡江大學傑出校友,是國內首屈一指的研究超導體的專家,更曾獲總統科學獎、日經亞洲獎、德國宏博研究獎等多項殊榮。

吳茂昆院士團隊早在1987年時,將超導的臨界溫度往上提升超越液態氮的蒸發溫度,震驚了全球物理界,使超導體的研究進入全新的境界。他的博士指導教授朱經武院士為此被提名諾貝爾物理獎。

雖然韓國團隊該研究只是帶來曇花一現的驚喜,但之所以備受關注是因為超導體在能源傳輸、核磁共振造影 (MRI)、超導量子干涉儀、磁浮技術等的廣泛應用。

莊程豪指出,舉凡與電相關的都能延伸運用,例如電線類,電源轉換器、電風扇、風力發電機、特斯拉汽車。相較一般銅線,高溫超導體可承受一千倍的電力承載。不但減少能源的耗損,對綠能、環保也有相對的助益。

不過,超導體研發面臨諸多挑戰,主要受制於在材料取得、冷卻成本、製造技術、需求量等等的條件,這些都是必須一一克服的問題。

莊程豪表示,超導體研發進展緩慢,且相較熱門的半導體,投注的人才也較少,但他對此並不悲觀。倘若有心投注超導體,莊程豪建議,產官學應該從材料研發、設計方向、人才培育等面向積極著手。同時,併行跨國的交流、合作,以激盪更多元的想法、創意、領域,假以時日超導體也許就能開發成功、造福人類。

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