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仰望室温超导——超导材料在医学领域有哪些应用?

来源:爱游戏平台下载    发布时间:2024-07-20 12:45:46

  近日,韩国量子能源研究中心公司相关研究团队发布最新研究成果,称发现一种命名为LK-99的铜掺杂铅磷灰石材料拥有室温超导能力,当即引发了科学界的激烈热议。尽管最后发现小有乌龙,但人类此刻对于室温超导材料的仰望和渴望却是丝毫不假的。在医学领域,超导材料已经发挥了巨大的能量,本文就来对大家说,目前已有的超导材料在医学领域都有哪些应用。

  导体是能传导电流的物体,电流通过导体传输到人类社会的各个电能基础设施上,来维持人们日常生活的正常运转。而不同的导体在传导电流的过程中都存在着不同程度的阻碍,电阻越大,电流在传输的过程中的损耗就越大,这些损耗的电能会转化为热能,这就是电气设备运转过程中发热、需要散热的原因,否则持续的高温会导致元器件损坏。

  超导体则是在特定情况下能轻松实现电阻为零、或其实就是无限接近于0的导体,这就极大地降低了能源的损耗、提高了能源的利用率。然而,目前已知的超导材料都有一个共同的限制,那就是只有在超低温度的环境中才能实现超导。如铝在-271.76℃以下,铅在-265.95℃以下,目前能达到最高温度的超导体硫化氢也需要零下73摄氏度的环境和温度,并且要为它施加150万个大气压。

  因此,当韩国科学家宣布LK-99的存在时,科学界着实感受到了极大的震撼,这在某种程度上预示着有一种材料在常温常压下就能轻松实现无耗损供能。如今,超导材料已经为涉及电、磁的各行业带来了巨大的能量,而室温超导的发现将给人类文明的未来带来更多难以估量的新的可能。

  人体组织中都含有不同程度的水,就各种软组织来说,水量差就达15%。当水中的氢原子核处于恒定的磁场中,就会吸收某一频率的射频波能量,产生核磁共振现象。通过共振波的形状、大小,弛豫时间等特性,就可以能了解组织的内部结构及其功能,并获得各种软组织的清晰图象。

  核磁共振成像对肿瘤的分辨率最小可达1.5毫米,它可确诊肿块的化学结构,是水肿、良性还是恶性的,因此可早期检查癌病变。它还用于脑、心血管疾病的早期诊断、血流量的测定、医疗及药物过程的监控等方面。

  磁性颗粒通过高梯度磁场区时,受到磁力磁场强度与梯度磁场乘积的作用被捕集或偏 离,从而和非磁性物分离开来达到分离的目的。磁分离技术在医学上的应用是将红血球从血浆中分离出来,干燥后便于贮备,需用时加入生理水即可作血浆输液。

  磁控导管是指在外科治疗中,将磁性头的导管插入血管或气管中,靠体外的超导强磁体将磁导管引到某一部位进行临床诊断或做特殊手术。例如在对心脏或肺部进行诊断时,将药物直接引至病变部位进行相对有效的治疗;又如将磁性胶体引到脑部等肿瘤部位前的血管中并定位,使血管阻塞停止供血,从而使肿瘤萎缩,约一周后自行消灭。

  科幻电影《阿凡达》中,那块让人类大开杀戒的外星矿石,就是室温超导体。不必怀疑,如果实现室温超导,人类必将迎来一场盛大的科技和工业革命,到那时,医学领域又将迎来哪些新的变革?你能想象吗?

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  本文部分引自《超导在医学领域中的应用》,图片来自互联网,如有侵权,请联系我们删除。

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