Une avancée majeure en superconductivité
Une équipe de chercheurs de l’Université de Houston a annoncé avoir établi un nouveau record en matière de superconductivité. Ils ont réussi à créer un matériau capable de conduire l’électricité sans résistance, et ce, à température ambiante sous pression normale. Ce développement représente une avancée significative vers des technologies capables de réduire considérablement le gaspillage d’énergie.
Cependant, il est important de noter que cela ne signifie pas encore que des superconducteurs à température ambiante sont disponibles. Mais cette découverte est un pas essentiel vers des applications qui pourraient transformer notre utilisation de l’énergie.
Qu’est-ce qui s’est passé ?
Les scientifiques de l’Institut Texas Center for Superconductivity et du département de physique de l’université ont mesuré une température de transition à la superconductivité de 151 Kelvin (-122 °C). C’est le résultat le plus proche d’une température ambiante jamais atteint dans ce domaine, et c’est également la température la plus élevée pour un superconducteur à pression ambiante depuis la première identification de la superconductivité en 1911, comme l’indique un article de ScienceDaily.
Cette recherche, récemment publiée dans les Procédures de l’Académie nationale des sciences, casse un record vieux de plus de 30 ans. Le précédent record était de 133 K, atteint en 1993 avec un matériau à base de mercure, le Hg1223.
Les physiciens Ching-Wu Chu et Liangzi Deng ont utilisé une méthode appelée quenching de pression pour obtenir ce nouvel exploit. Ils ont d’abord soumis le matériau à une haute pression pour améliorer ses propriétés superconductrices, puis l’ont refroidi et relâché rapidement la pression pour stabiliser ce nouvel état.
“Notre méthode prouve qu’il est possible de maintenir cet état sans avoir besoin de garder la pression,” a déclaré Chu.
Pourquoi est-ce important ?
Les superconducteurs permettent à l’électricité de circuler sans résistance, ce qui signifie une perte d’énergie presque nulle sous forme de chaleur. Cette propriété pourrait rendre les réseaux électriques plus efficaces, améliorer le stockage d’énergie et soutenir des technologies électroniques plus rapides, ainsi que des systèmes d’IRM avancés, sans oublier l’énergie de fusion à venir.
Chu a souligné que 8 % de l’électricité est actuellement perdue lors de sa transmission sur le réseau. Réduire ces pertes pourrait entraîner d’importantes économies et contribuer à diminuer la pollution liée à une production d’énergie superflue.
Traditionnellement, les superconducteurs fonctionnent uniquement à des températures extrêmement basses, nécessitant des systèmes de refroidissement coûteux. L’augmentation de la température de fonctionnement rend ces matériaux plus pratiques pour des applications concrètes et facilite leur étude par les scientifiques à l’aide d’instruments standard.
Cette avancée pourrait rapprocher des systèmes et des technologies médicales plus propres et plus efficaces de l’utilisation quotidienne.
Une ambition future
L’équipe de l’Université de Houston travaille désormais à atteindre un objectif encore plus ambitieux : la superconductivité à température ambiante sous pression normale. La température ambiante est d’environ 300 K ; il reste donc encore un écart d’environ 140 degrés Celsius à combler.
Chu et Deng ont également contribué à un article détaillant six pistes potentielles pour augmenter les températures de superconductivité, y compris la méthode de quenching de pression utilisée pour cette découverte.
Rohit Prasankumar, directeur de recherche en superconductivité chez Intellectual Ventures, indique que les futures avancées dépendront probablement d’une collaboration entre physiciens, chimistes, ingénieurs et spécialistes des matériaux.
“Cette découverte a un potentiel énorme,” a affirmé Chu. “Nous croyons qu’avec suffisamment de personnes travaillant sur le sujet et le temps nécessaire, nous pourrons réaliser ce potentiel.”
Deng a ajouté que les matériaux à pression ambiante deviendront “beaucoup plus accessibles” pour les scientifiques, grâce à l’utilisation d’instruments bien développés.
FAQ
Qu’est-ce qu’un superconducteur ?
Un superconducteur est un matériau capable de conduire l’électricité sans aucune résistance, ce qui entraîne une perte d’énergie presque nulle.
Pourquoi la température de transition est-elle importante ?
La température de transition détermine à quelle température un matériau devient superconducteur, permettant potentiellement de réduire les coûts et d’augmenter l’efficacité des systèmes électriques.
Quels sont les avantages des superconducteurs ?
Les superconducteurs peuvent rendre les réseaux électriques plus efficaces, améliorer le stockage d’énergie, et faciliter des technologies de pointe comme les systèmes d’IRM et l’énergie de fusion.
Quels défis restent à relever ?
Il reste à développer des matériaux qui fonctionnent à température ambiante sous pression normale, ce qui rendrait leur utilisation beaucoup plus pratique et économique.
Comment les avancées en superconductivité peuvent-elles influencer notre quotidien ?
Des superconducteurs à température ambiante pourraient transformer les réseaux électriques, offrir des méthodes de stockage d’énergie plus efficaces, et révolutionner la technologie médicale, rendant des dispositifs plus performants et accessibles.
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