超低溫世界的難題 成 宇
在超低溫世界里,有很多奇特的現(xiàn)象。比如超流體,就是超低溫下具有奇特性質(zhì)的流體。在超流體內(nèi)部,完全沒有粘滯性。人們在研究低溫世界的時候,發(fā)現(xiàn)了流體所具有的這種特殊的性質(zhì)。20世紀30年代,蘇聯(lián)科學家首先觀測到液態(tài)氦的超流體特性。這一奇特的物理現(xiàn)象很快被另一位蘇聯(lián)科學家朗道用凝聚態(tài)理論成功解釋。
20世紀70年代末,科學家又觀測到氦3的超流現(xiàn)象,氦3出現(xiàn)超流體現(xiàn)象的溫度要求更低。愛因斯坦預言,原子氣體冷卻到非常低的溫度,原子會以最低能態(tài)凝聚,物質(zhì)的這一狀態(tài)就被稱為玻色一愛因斯坦凝聚。這種凝聚態(tài)還具有很多未解之謎。2003年度諾貝爾物理學獎授予3位獨立從事超導體研究的科學家,他們對超導體和超流體理論上做出的開創(chuàng)性貢獻,和超導體一樣,超流體讓人們更深入地了解物質(zhì)在低溫狀態(tài)下的表現(xiàn)形式。為了探索超低溫世界,科學家們?nèi)匀辉谶@一領域不懈奮進。
氫燃料的難題 成 宇
為汽車提供清潔能源,從根本上解決汽車尾氣的危害,這是當前世界高科技領域十分迫切需要解決的課題。解決方案之一是使用氫燃料,那么制取氫氣就是第一步。目前,人們考慮從天然氣中用膜分離提取氫氣,歐美日等發(fā)達國家都在加緊開發(fā)燃料電池技術,鈀膜分離技術是分離提取氫氣的關鍵。
然而,這一技術并非獨立的專項技術,如果使用氫氣作為燃料,還需要氫氣的純度非常高,這就需要高效率的氫氣提純技術,唯有如此,當氫燃燒的時候,才不至于出現(xiàn)雜質(zhì),從而影響發(fā)動機效率。如果以氫氣和氧氣為原料的燃料電池技術開發(fā)成功,那么,這一技術將對世界工業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。
[責任編輯] 李 金