超导体遭遇阻力 - 彭博社

格兰特·C·贝内特知道什么叫近在咫尺却远在天边。他的公司，陶瓷工艺系统公司，拥有一种突破性的制造超导电线的方法，这种电线可以无阻力地传输电流。但它们还没有准备好上市，而陶瓷工艺公司正面临困境：自1990年以来，它已经亏损630万美元，其600万美元的联邦研究合同也已结束。因此，贝内特暂停了超导体的工作，裁掉了15名研究人员中的11名，并将剩下的人员转向有现成市场的常规电线。“要么你能负担得起解决基础材料问题，”他说，“要么你寻找更近的商业应用。”

这大致概括了新兴高温超导体（HTS）行业的前景。1986年，两位IBM科学家发现超导铜氧化物，引发了一波狂热。这种新型陶瓷在-392华氏度的温度下工作，比其前身稀有金属铌的合金高出41度。它们可以用便宜的液氮冷却，而不是昂贵的氢气，这是商业可行性的关键。因此，研究人员设想在1990年代中期实现超高效的输电线路和电子产品。这鼓励了投资者资助初创公司，华盛顿在四年内花费了5.34亿美元用于HTS研究和开发。

然而，预测过于乐观。“我们给了它五年的时间，但它看起来仍然需要五年，”惠普经理詹姆斯·N·霍伦霍斯特说，他在12月暂停了美国最大的HTS企业努力。IBM、美国电话电报公司、AT&T贝尔实验室和贝尔科尔都削减了HTS支出。在十几个HTS初创公司中，国际超导公司已经关闭，而CPS和Xsirius超导公司则被并入其母公司。其他公司“正在耗尽动力，”高级研究计划局（ARPA）超导研究主任弗兰克·帕滕说，他的HTS研究每年3750万美元的预算将在1996年根据九年的项目限制结束。加起来看，美国可能会将其HTS领先地位拱手让给欧洲和日本。

适度的利基市场。技术障碍是大问题。研究人员可以可靠地制造高温超导（HTS）电线和薄膜。但在电动机等磁场存在的情况下，电线的载流能力下降：最佳的HTS电线每平方厘米可承载66,000安培，而所需的是100,000安培。通用电气研究中心HTS项目经理詹姆斯·W·布雷（James W. Bray）表示，HTS电线“既不够长，也不够灵活，价格也不够便宜”。此外，微型冷却器的成本阻碍了超高速HTS计算机芯片的发展。

在两个最佳潜在市场暂停的情况下，这些初创公司正在制定生存策略。尽管HTS面临挫折，一些投资者仍然愿意押注于这项技术。3月9日，加利福尼亚州圣巴巴拉的超导技术公司（STI）通过首次公开募股筹集了1500万美元，出售了公司27%的股份。加利福尼亚州桑尼维尔的Conductus公司也在考虑公开募股。两家公司都受到美国超导公司（American Superconductor Corp.）的启发，该公司在1991年筹集了2230万美元，今天的市场价值为1亿美元，尽管累计亏损达1750万美元。

这些公司目前依赖于利基市场。STI正在探索HTS传感器作为低温超导体在磁共振成像（MRI）机器中使用的替代品。像飞利浦这样的MRI制造商对此感兴趣，因为HTS传感器可以帮助产生更清晰的图像。Conductus计划将其2000美元的大学教育套件的一个版本推向市场，以教授研究人员关于超导和磁场的知识。伊利诺伊超导公司（Illinois Superconductor Corp.），阿贡国家实验室的一个分支，正在销售一款1000美元的HTS传感器，用于测量冷却超导体所需的液氮罐中的液氮水平。“这是一项小生意，但是真实存在的，”其总裁奥拉·E·史密斯（Ora E. Smith）说。

与此同时，杜邦公司作为一家仍然喜欢高温超导研究的少数大型企业，预计很快会从销售给军事电子设计师的超导“薄膜”中获得适度的现金流。例如，一种高温超导薄膜可以替代雷达系统内部的多个金属层，从而导致更便宜且更紧凑的雷达。STI和Conductus则将目标瞄准包装设备，而不是芯片。这些是复杂版本的毛虫状塑料外壳，用于容纳计算机芯片并在其之间传递信息。超导体可以加速这种流动。如果没有其他，这些细分市场可能会帮助高温超导公司进行一些研发，直到技术进步重新点燃该领域。陶瓷工艺系统公司的四位剩余科学家正在将米尔福德（马萨诸塞州）公司的制线技术应用于压电纤维，这些纤维可以在超声波机器中将机械能转化为电信号。如果高温超导复苏，“我们可以再次追求它，”首席执行官贝内特说。

逐步推进。相比之下，海外的综合企业如日本的住友和东芝仍在不断投入资金用于电线。在德国，强大的巴斯夫、西门子和霍赫斯特正在针对公用事业和电动机用途。这些巨头甚至在帮助填补美国的资金空缺。今年二月，美国超导公司将欧洲的制线和营销权出售给与霍赫斯特成立的合资企业。去年，巴斯夫与阿贡国家实验室开始了一项高温超导电线的合资企业。

这些努力以及美国继续进行的努力的目标是逐步消除技术障碍。研究人员可以通过降低温度来防止高温超导电线“熄灭”，即在磁场存在时不超导。问题是：额外的制冷成本。为了提高电线的载流能力，阿贡实验室的研究人员正在学习如何固定称为涡旋的磁波，这些波可能会干扰超导性。科学家们仍在努力弄清楚，究竟是什么特性使超导材料能够正常工作。简而言之，如果没有幸运的突破，任何进展都将是艰难且来之不易的。

政府资助者正在努力保持研究的持续进行——同时确保其尽可能高效。从今年开始，能源部将向同意与联邦实验室密切合作的超导公司发放总计450万美元的新资金。由于商业市场尚远，即使是这笔微薄的援助也可能为一些处于困境中的初创企业带来喘息之机。