高压输电与超导输电的区别？石墨烯超导是什么
【菜科解读】
我国超高压输电位居世界前列已经是公认的事实，但为了这个新材料的应用也要从头做起？号称"黑金"的石墨烯究竟有什么魔力？今天我们就来聊一聊石墨烯常温超导的发现会不会使国内投入巨大的超高压输电功亏一篑。
在回答这个问题之前，我们首先要简单了解一下什么是石墨烯超导。
石墨烯超导是在特定条件下利用石墨烯电阻为0的特性来进行导电。
我们知道，在输电过程中，一些电能会在不知不觉地被消耗，而造成消耗的重要因素就是电阻。
电阻越大，电的损耗越多，反过来电阻越小，电的损耗越少。
但在超导体输电的实验过程中，电阻几乎可以达到0！正因如此，为了尽可能地提高电能的利用率，超导体的研究被世界各国密切关注着。
而在众多超导体中，石墨烯就是一种理想的新材料。
石墨烯本身是由一层碳原子组成的二维材料，简单地来说就是碳原子围成的六边形，而这种结构恰恰与超导体要求的狄拉克锥形能带结构高度吻合，让石墨烯具备了成为超导体的必要条件。
但遗憾的是，石墨烯本身并不能实现超导。
想要利用它进行超导的话，目前有两种方法可以做到。
一种是利用"拉堆技术"将两层石墨烯进行扭转叠加，另一种则是《Nature》使用的掺杂。
早在2018年3月5日，来自中国的天才少年曹原就向《Nature》证明了双层石墨烯叠加扭转的可行性。
在实验中，曹原将两层石墨烯叠加后扭转了1.1°，形成了"魔法角"。
这个神奇的"魔法角"使石墨烯达到了绝佳的零电阻状态，从而实现了超导，但这种方法实现的超导受到环境的众多限制。
其中1.7k的低温是最棘手的要求之一。
这里的1.7k和我们平常所说的1.7℃并不是一个概念。
在绝对温标中，计量单位是k，而绝对零度0k相当于-273.15℃！在此基础上，我们能够算出1.7k换算下来就是-271.4℃，要知道南极的最低温也不过-80.6℃，所以在自然条件下根本不可能达到"魔法角"实验的温度，这样一来，想要把石墨烯超导用在输电中就更不可能了。
狄拉克点
在石墨烯的能带结构中，其布里渊区边界的高对称点上存在具有线性色散关系的上下锥形结构，这些锥形结构的顶点被称为狄拉克点。
也正因如此，为了克服温度上的不足，此次《Nature》采用了另一种方式。
2020年10月15日，《Nature》文章宣称实现了石墨烯室温超导的突破,这意味着石墨烯超导离实际应用又近了一步。
在这次试验中，科学家们把C、H、S化合物放在207GPa的高压下，成功实现了288k的超导转变。
简单地说，就是将石墨烯与H、S元素混合，借助含H的化合物在常温状态下就能形成超导体的特性来达到石墨烯室温超导的目的。
说到这里很多朋友会觉得，既然已经实现了石墨烯的室温超导，那么石墨烯超导替代传统的超高压输电不是早晚的事情吗？但作者认为这么下结论还为时过早。
石墨烯位列2016年nature nanotechnology封面重大科研
尽管现在已经实现了石墨烯室温超导，但实验中对环境的要求十分严格。
在整个石墨烯实验中一直保持着267GPa的高压。
这个数字是什么样的概念呢？以我们生活中的大气压强为参照的话，尽管不同地区的大气压强有一定的差异，但也都保持在101kPa左右，和前面说到的267GPa根本无法相提并论，我们可以想象得到，一个普通人在这样的高压下，他的肺会爆炸，而他自己也会被挤压成纸片！更不要说用石墨烯来导电了。
而克服高压也不是件轻松的事情，这一点我们可以在石墨烯超导的研究过程中看出一二。
事实上，对于超导体的研究可以追溯到1911年，在这一百年间先后有28种元素和上千种合金、化合物可以作为超导体，而它们都需要在低温高压环境下才能实现超导，这也是很多超导体即使被发现也无法广泛应用的重要原因。
而低温和高压两者相比的话，低温还算是人类现有科技的范畴，高压则是一个全新的领域，可以说解决高压要比解决低温难多了。
所以，在解决高压这一难题之前，用石墨烯超导来大规模输电还只是设想而已。
#p#分页标题#e#那如果温度和压强都达到自然环境的标准，石墨烯超导就可以被广泛应用了吗？很遗憾，答案也不是。
几乎所有的新材料都面临着成本高的问题，石墨烯作为高强度的新材料，更是有着"黑金"的美称。
然而大家在网上随便搜一下却能看到很多廉价的石墨烯，它们价格最低的甚至可以达到到3元一克！但这种所谓的石墨烯并不是我们所说的石墨烯，而是石墨烯氧化物，它的研究价值远远不如真正的石墨烯，提取成本也比真正的石墨烯低了近千倍。
事实上，单层石墨烯的售价比黄金还要贵，直到近几年随着石墨烯的研究被提上日程，它的价格才有所下降。
但如果想用作石墨烯超导的话，对石墨烯的要求仍然很高，而达到这种要求的石墨烯价格在4000元\克左右，用这样的材料来输电成本有多高自然可想而知。
此外，作者觉得石墨烯超导虽然输电效率高、损耗小，但它何时能够投入到生产中还是个未知数，与其纠结新材料的应用还不如发展现有的超高压输电技术。
那超高压输电和寻常的输电有什么不同呢？我们生活中的电压一般是220v，而在我国的电力系统中，超高压输电的电压在330kv-750kv之间，通常西北地区为330kv或者750kv，中东部地区为500kv。
其实，在超高压输电领域，我国绝对是世界的领头军。
但实际上我国的超高压输电起步很晚，大体可以分为三个阶段。
在第一阶段中，1965年我国开始建设第一条超高压输电线路，到了1972年在西北地区建起了联合电网，掀开了我国超高压输电的序幕。
而进入第二阶段后，我国在十年间建立起去全国性的输电网络，基本满足了当时的用电需求。
在第三阶段，葛洲坝至上海直流线路的建设使得华中华东地区联网,中国电网进入了新时代。
而到1998年时，我国已有的建成线路达到18000km，还有正在建设中的线路10000km，至此，我国超高压输电已经追上世界的步伐。
除了不断加强超高压输电的建设外，我国也在致力于输电效率上自我革新。
前面我们说到，超导体和一般的材料相比最大的优势在于，超导体的0电阻能减少输电过程中的损耗，但我国的革新方向和这个思路截然不同。
根据同样的情况下输电的电压越高，电能的损耗越少的原理，我国在超高压输电的基础上发展了特高压输电技术。
特高压输电顾名思义，它比超高压输电技术的电压更高，要求交流电1000kv在以上。
而特高压的输电能力可以达到超高压输电的5倍，可以说是世界上最先进的输电技术。
而我国早在2015年就已经基本建成了以特高压输电电网为骨干的智能电网，在2019年时20条运营的特高压线路年输送电量超过4000亿千瓦时，可以满足近6亿居民的用电需求，这样的好成绩足以证明即使不用石墨烯超导体，我国的输电能力也做到自给自足。
也就是说，就算石墨烯超导技术完全成熟并且可以使用，我国也不一定需要去用它。
很多朋友看到现在会有一个疑问，既然我国对于是石墨烯输电没那么强烈的需求，那我们又为什么要费这么大劲去发展它呢？其实，石墨烯不只能用在输电上，在其他领域也可以大放异彩。
但市面上那些打着石墨烯旗号的骗局当然不是石墨烯的发展方向，例如石墨烯袜子、石墨烯内裤等伪概念，这些炒作起来的产品在收割了一波智商税的同时，也让很多人对石墨烯产生了不好的印象。
其实在世界范围内来看，计算机、新太阳能电池、医用消毒品和食品包装等领域才是石墨烯的主场。
而这样优质的材料自然是世界各国争相挖掘的宠儿，我国发展石墨烯也是在增强自身的科技实力。
目前我国石墨烯的应用主要是在电池制造和涂料等方面，例如华为、雅迪的石墨烯电池等，但这些都还在起步阶段，并没有发展出完整的下游产业链条。
可以说石墨烯还有很大的发展空间，但这需要相当长的时间。
在回顾石墨烯室温超导的发展历程和方向后，我们完全有理由认为，超高压、特高压输电输电仍然是我国输电的坚定力量。
你认为石墨烯室温超导会让现有的超高压输电付之东流吗？欢迎在评论区留言交流。
晚清为什么发生大旱灾？李鸿章挪用军饷救灾
接连几个月都没下一场雨了，京师和直隶地区人心惶惶。
朝廷也注意到这种现象，于5月11日颁发上谕，称：“京师入春以来，雨泽稀少，节逾立夏，农田待泽孔殷。
” 对于“靠天吃饭”的传统农业经济来说，洪灾和旱灾都很麻烦，因此，朝廷很关心，迅速出台了处理措施：祈雨。
朝廷命令5名大臣，怀着虔诚的心情祈雨，希望上天开恩，普降甘霖。
然而，祈雨似乎并没有什么用。
旱情一直持续到冬天，让当年的秋粮颗粒无收。
甚至连与直隶相邻的山东、河南、山西、陕西等省都出现了程度不一的旱情，出现庄稼大面积歉收的情况。
1877年，一场罕见的大旱灾爆发。
由于大旱灾从1877年横跨到1878年，而1877年是丁丑年，1878年是戊寅年，人们称之为“丁戊奇荒”。
粮食没有收成，灾民只好吃草根树皮度日。
在1877年春天，灾民还能吃上草根树皮，到了夏天，连草根树皮都吃光了后，就出现了买儿卖女的现象。
《申报》记载： “到处灾黎，哀鸿遍野，始则卖儿鬻女以延活，继则挖草根拨树皮以度餐。
树皮既尽，亢久野草亦不复生……路旁倒毙，无日无之。
”每天都有人，因为饥饿，倒毙于路旁，触目惊心。
饿死还仅仅是第一步。
当所有能够果腹的东西，都被搜刮干净后，必然出现“人相食”现象。
具体现象咱就不说了，太惨烈，怕您的心脏承受不了。
只说一份数据：美国学者、华洋义赈会秘书沃尔特·马洛里在《饥荒的中国》中透露，“丁戊奇荒”导致900万——1300万人死亡，“一八七六至一八七九年间……因受饥饿疾病及强暴之侵迫而牺牲者,约有九百万至千三百万人之多。
” 山西巡抚在《请饬拔西征军饷疏》中，描述“晋省(山西省)迭遭荒旱……赤地千有余里，饥民至五六百万之众，大祲奇灾，古所未见。
询之父老，咸谓为二百余年未有之灾。
”曾国荃将这场大旱灾称为两百年不见的大灾荒。
“丁戊奇荒”最严重的地方是直隶地区，直隶地区的最高军政民长官是直隶总督。
当时，担任直隶总督兼北洋通商大臣，是直隶地区广大民众的“父母官”，有的责任赈济灾民。
怎么赈济灾民呢?无外乎两个办法。
一是直接筹措、调集粮食。
二是多方筹资、购买粮食。
在筹措粮食方面，直隶地区是没有粮食了，直隶地区周边各省也没有粮食了，李鸿章只好奏报朝廷，调集其他省份的漕米。
从1877年到1878年，两年间，在李鸿章的争取下，朝廷拨付了共计21万石漕米，在一定程度上缓解了灾情。
在筹措资金方面，李鸿章首先向朝廷伸手，要了14万两银子赈灾款。
那时候，朝廷财政吃紧，户部也没啥“余粮”，这些钱拿出来后就再也无能为力了。
李鸿章只能另外想办法，比如，请兄弟省份支援。
1878年，李鸿章收到来自江苏、上海、两淮、浙江、江西、湖北、福建、广西等省的赈灾款，共计11余万两银子。
李鸿章还破天荒地接受外国援助，在华人聚居的地方筹措善款。
为了赈灾，李鸿章甚至挪用了军饷。
1877年，李鸿章挪用了司道库及练饷制钱、藩库地粮银、练军饷共计36万两银子。
1878年，李鸿章再次从北洋海防经费中拨付了8万两银子，用于直隶地区赈灾。
“一方有难，。
”江南士绅纷纷慷慨解囊，捐粮的捐粮，筹款的筹款，且开设了许多粥厂，收容逃往江南的灾民，谱写了一曲的赞歌。
李鸿章在“丁戊奇荒”前后全力赈灾，收到了一定效果，减少了灾害的损害程度，应该值得肯定 随机文章揭秘黑天鹅和白天鹅的区别，黑天鹅轻易换配偶/白天鹅至死不渝萨德拦截导弹飞行速度，2790米/秒碾压巡航导弹女妖洞在什么地方，壶关县太行山大峡谷内（世界第一无底洞）世界上真有美人鱼存在吗，美人鱼/南海鲛人是同一种族不同分支海王波塞冬的武器，波塞冬和哈迪斯谁厉害
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