被欧洲封锁20年的核心技术我国成功打破垄断中科院立大功

文章出处:体育买球软件手机版 │ 点击次数: 1 │ 发表时间: 2024-02-15

  生活中有很多需要用上低温制冷技术的场景,比如用冰箱冷冻食品,延长食品的保质期,还有空调制冷以达到降温的目的。这些制冷技术通过压缩机就能实现,而且温度最低仅达到零下几度。

  可是一项被欧洲封锁20年的技术,却能够达到-253 ℃到-271 ℃的制冷范围。可经过我国多年的研发,最终打破了西方国家的垄断。这是怎样的核心技术呢?我国又是如何打破垄断的?

  很多人用绝对零度来形容冷的极致,但实际上想要达到绝对零度十分艰难,甚至被很多人视作不可能的挑战。人类可以将温度提升到几千,几万或者上亿摄氏度,可是在低温领域,却难以突破绝对零度273.15 ℃的界限。

  如果到了绝对零度,会发生啥变化呢?答案是会使所有分子停止运动。事实上,绝对零度很多时候只存在于概念上,人类经过几十年的发展,也只是无限接近于绝对零度。

  可即便如此,依然能通过这类的温度实现很多重大科研突破。比如在超低温的环境下,可以稳固量子计算机的量子态,推动量子计算领域的发展。还有在火箭推动时也能使用超低温制冷技术将氢气液化,为火箭助推提供动力保障。

  这些都是超低温技术带来的实际意义,可重点是,欧洲将超低温技术封锁了20年。在20年前,欧洲国家就掌握了-253 ℃到-271 ℃的超低温制冷技术。

  在这个温度范围内,欧洲国家可以制造大量的液态氢。虽然我国在航天领域取得了世界领先的成绩,可很长一段时间都需要从国外进口液态氢,用于火箭助推。

  这项技术被欧洲封锁,在零下253度领域,基本上可以应对各种极端的物理实验测试,还能改变许多物质的形态,作用于各类场景。虽然距离绝对零度还有很大的差距,但迈入这一步人类用了几十年。

  作为发展科研项目的重要低温制冷技术,若无法实现突破,那么在量子计算,航天航空等领域都会受到国外的限制。为摆脱对国外的依赖,必须打破垄断。

  终于在2015年,中科院突破了被欧洲封锁20年的技术,大型低温制冷设备研发项目取得成功,项目实现了-253 ℃的超低温。和欧洲一样,都突破了20K的温度难题。

  但是还没结束,中科院再次立下大功,今年7月份中科院物理研究所进一步完成了超低温制冷技术的破冰,其自主研发的无液氦稀释制冷机达到了零下273.1391度低温。相比于理想中的绝对零度,仅高出0.01度。

  也就是说,中国已经掌握了甚至快要达到绝对零度的制冷技术,无液氦稀释制冷机的突破凝聚了中国几十年以来的科研成果,其制冷技术和性能表现在国际范围内都是处于领先的水准,是中国目前掌握最先进的高端制冷设备仪器。

  生活中最多只会用上零下几度,当低于0度以下的时候水就会开始结冰了,人如果一直处在0度以下的环境,假如没有添加衣物,结果会和水一样。

  这类的温度被用于冰箱制冷速冻,如果是空调最低温度一般处在16度。所以有人感到好奇,人类花费十几年时间去攻克低温技术,甚至追求绝对零度真的有意义吗?其实是有的。

  包括在材料科学研究,粒子物理和凝聚态物理等领域,都会用上无液氦稀释制冷机,还有量子计算领域的研究,有了无液氦稀释制冷机能够在一定程度上帮助人类更好地解决复杂难题。

  这些实际意义都不是仅日常使用可以衡量的,零下几百度的确在生活中用不到,可它却可以帮助人类实现长远的科学技术进步,科研创新。中科院打破国外垄断,无液氦稀释制冷机作为重大创新成果,在2021中关村论坛上面向全球发布。

  超低温制冷技术在全球都非常关注,欧美国家靠着这项技术长期占据各类科技领域的领头羊。但国产科技也开启了持续的破冰之路,从2015年突破-253 ℃的大型低温制冷设备以来,到如今分别攻克了-269℃,-271℃以及-273.1391℃的超低温制冷设备。

  我国中科院靠着源源不断的人才投入,前仆后继终于打破了国外的技术垄断。并且实现了自给自足,摆脱在相应超低温领域的对外依赖。

  不过国产科技的破冰之路还没有走到终点,绝对零度是一个相对空白的领域,想要真正达到绝对零度,中国科学家仍需前行。但相信迟早有一天,中国一定能突破极限,彻底打破技术壁垒。

  我国已经在量子计算领域取得重大进展,中国科学家院士潘建伟带领团队研制出量子计算机原型九章。如果将来配合国产大型超低温制冷设备一起运行,稳定量子计算的量子态,相信国产科技的高度会再创辉煌,期待这一天能早日到来。

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