军工新材料突破!中国解锁锗基超导技术全球供应链悄然变局
夜幕降临,一架隐形战斗机利用红外热像仪悄无声息地锁定了目标。然而,正是那几十公里外的清晰地形图和敌机的飞行轨迹,使得飞行员手中的夜战利器发挥出了极高的工作效能。支撑这款夜战利器的,正是那种看似不起眼的稀有金属——锗。这种银灰色、脆性的物质,如今慢慢的变成了大国军工博弈的关键焦点。最新的科研进展表明,锗的潜力远不止于夜视仪领域。通过成功实现镓原子的分子束外延技术,科学家们首次将镓原子嫁接到锗的晶格中,巧妙地将其植入到接近绝对零度的极低温环境下。这一突破揭示了锗的超导特性:电流通过时基本上没有任何损耗,这为下一代量子计算机、高灵敏度雷达系统和低功耗通信设施的研发开辟了新的天地。
中国在锗资源领域占据了关键地位,成为全世界的隐形王牌。全球锗资源的分布极为集中,而中国以占全球41%的储量和72%的产量,成为锗资源的绝对主导者。更重要的是,从锗矿石提炼到高纯锗单晶的完整产业链,中国已形成了一个完善的闭环。美国国防部的报告曾指出,其海军阿利·伯克级驱逐舰、F-35战斗机的红外导引头和雷达系统,均依赖中国提供的锗材料零部件,这些零部件的数量超越一万件。锗的军事用途已经深入到现代战场的方方面面:坦克和装甲车的红外夜视系统要锗透镜来捕捉热辐射,导弹的红外导引头依靠锗窗口来锁定目标;甚至卫星上的太阳能电池板,也使用锗作为衬底,以提高光电转换效率。如果美军失去对夜王——锗的控制,他们的夜战能力和精确打击体系将遭遇极大的削弱。
超导锗的出现,可能将未来的装备规则重塑。传统的锗材料虽然十分重要,但超导锗的问世可能引发更加深刻的技术变革。利用超导锗材料不仅仅可以推动量子比特的发展,甚至有可能大幅度的提高雷达的信号处理速度,带来技术飞跃,推动舰载相控阵雷达的研发向更高层次迈进。中国的科研团队已在硅基衬底上实现了纯锗量子线的可控生长,成功突破了7000cm2/(V·s)的空穴迁移率,这一成绩远超以往的纪录。这在某种程度上预示着,未来国产雷达可能在探测距离和抗干扰能力方面实现更大突破。如果对手希望摆脱对锗的依赖,这几乎是难如登天。美国若要重建锗供应链,必须首先解决电解铝产能、电力成本等一系列问题,而中国则凭借全球98%的镓产量和77%的石墨产量,在原材料端形成了强大的组合拳优势。分析指出,美国至少需要十年的时间才能初步缓解锗供应链的风险,而中国慢慢的开始布局锗资源的战略储备和循环利用技术。
随着锗资源日益稀缺,围绕锗的暗战早已悄然展开。大国博弈的舞台,从芯片延伸到元素周期表,中国手中的锗筹码,也正悄然在无声之中为未来战场的规则创造出全新的生态。返回搜狐,查看更加多
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