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如果常温超导实现了,哪些行业最受益?

宝光明
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我做了十多年消费类电子。

各种消费类电子产品各有各的难点,但你知道所有电子产品都会面临的问题是什么吗?

散热!

芯片本身结温如果去到100度以上,它就开始不开心了,会给你搞小动作了。如果去到120度以上,很多消费类芯片就开始要罢工了。150度以上就开始要烧芯片了。工业级的会好一点,但也好不到哪去。

我们有一款产品,在散热有条件限制的情况下,芯片经常跑到100度出头。你知道这款芯片功耗多少吗?2W多。什么概念?就你手机背后的LED灯,用来做手电的那个,开两个灯,就2W了。

这是芯片的,接下来电路板上还有好多器件。比如LED灯吧,50度以上,发光效率就开始下降,到了80度,发光效率就明显下降,而且会造成不可逆的损害。你第一年买的LED灯,用了一年之后,发光亮度是不一样的。逐年下降,原因就是热量的积累。

再来,所有的电阻,电容,电感,三极管,二极管,都是有温度限制的。一般在100度上下。功率稍微大点,你就不能选用小体积器件,就得用大器件。

这些还是不会动的,会动的部件,最典型的是电机,也就是马达。电机耐温一般不到100度,当然也有耐高温电机,但成本就贵好多。电机工作的时候10-40%的能量变成热量散发出来。我们以筋膜枪为例,电机一般功率要去到50W以上。还记得上面那个跑到100度的芯片吗,那才2W啊。

这还是小电机,电动汽车了解一下,无人机了解一下,这些更是发热巨无霸。电动汽车随便都是几十kw,还有100多kw的。

为了散掉这些热,我们做产品的要死掉多少脑细胞,花多少成本堆料,设计风道,改用导热率大的散热片,增大体积,增加风扇,加了风扇又有噪音,又得解决噪音。一大堆烂事要做,就因为他们发热。

产品内部的热积累还有个问题,其他部件也会加速老化,最典型的就是塑胶,塑胶件你放在那好好的可以用好多年,但是如果长期处于高温状态,1年就开始变黄,2年开始变脆,3年开始开裂,这怎么办,也要去解决啊。

热量散出来就完了?你还得散得均匀,散得快。产品如果跟人有接触机会的,比如电视,手机,按摩仪等等,整个产品任何一个外表面,温度不允许超过60度,超过了是不让卖的。怎么办?又是加风扇,开孔,加散热片面积,换散热片材料,又来一轮。一般这时候产品就会变丑,噪音会变大,你又得各种想办法。

这么令人讨厌的热哪来的,都是电流遇到阻力产生的(不严谨,但大部分是这样)

I²R=发热量。I是电流,R是电阻。

如果有个材料R=0,你说这是不是神迹?

我所有的产品是不是要重新设计一遍,体积可以做到非常小,所有为了散热增加的成本可以去掉,之前因为散热做不到而舍弃的功能可以加上去,因为散热做不到而降低了功率的可以重新加上去。不管是产品经理,研发工程师,代工厂,消费者,你知道有多开心吗?

还有一个爆炸性的好处。上面我们说了发热的坏处,如果不发热有多好。这些热的本质是什么?

是能量!!!是电能!!!

我少发这么多热,同容量的电池,续航时间能增加多少?手机待机3天起步开不开心?电动汽车续航1000公里起步开不开心?

再来,所有这些热量都节省起来了,全球所有电器的用电量能下降多少,下降的部分是不是就是多出来的能源,这些能源能干多少其他有意义的事?石油和天然气是不是要大降价?

以上说的是发热。仅仅是发热的问题。


世界上还有很多东西需要用到磁。而且用到的是很大的磁场强度。比如核磁共振仪。也就是MRI。他需要的磁场强度很大,需要用到超导磁铁。而目前的技术下,超导磁铁需要保持很低的温度。这就需要液氮来冷却。MRI的液氮的消耗量很大。这是核磁共振检查费用比较高的其中一个原因。

另外,我们再开个脑洞,如果室温超导普及了,战场会变成什么样?电磁炮,电磁枪是不是会替代现在的火药武器?

再来个大的。现在可控核聚变搞不出来,但科学家研究的方向,主要就是在核聚变的周围,用巨大的磁场,约束住爆炸产生的各种高能粒子,然后缓慢释放,这样就能做到加以利用。搞不出来是因为爆炸的能量太大,磁场不够大,约束不住。如果室温超导成功了,我不说马上实现可控核聚变吧,研究进度往前推20年都是保守的。


所以你说,室温超导是不是能彻底改变世界?

这种撞大彩的事情,人一辈子都不一定能遇到一次。这次万一被证实是真的,我等工科同学千万要抓住这种改变世界的机会,这波红利吃到我们退休都没问题。

发布于 2023-08-02 21:21・IP 属地广东
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