La supraconductivité n’est pas un thème de science-fiction, mais un phénomène bien réel connu depuis plus d’un siècle. En 1911, le physicien néerlandais Onnes, après avoir refroidi du mercure métallique à environ –269°C , a découvert quelque chose d’étonnant : la résistance a disparu presque complètement.
Depuis lors, les scientifiques sont fascinés par le sujet et de plus en plus de personnes s’impliquent dans la recherche sur la supraconductivité.
Imaginez une route avec des nids-de-poule qui devient soudainement parfaitement lisse – c’est ainsi que le courant dans un supraconducteur, se déplace sans interférence.
Les trois super pouvoirs des matériaux supraconducteurs
1. Résistance nulle
Dans le câblage conventionnel, le courant rencontre une résistance : une partie de l’énergie est perdue sous forme de chaleur.
Mais dans un supraconducteur, lorsque la température critique est atteinte, la résistance disparaît. Le courant peut circuler sans aucune perte et les fils ne chauffent pas.
2. Effet Meissner
Si vous rapprochez un aimant d’un supraconducteur, sa surface commencera à générer un courant supraconducteur, créant un contre-champ magnétique . En conséquence, le champ magnétique à l’intérieur du supraconducteur devient nul.
C’est comme si le supraconducteur revêtait une armure invisible contre les aimants.
3. Effet Josephson
Si deux plaques supraconductrices sont séparées par une fine couche d’isolant et qu’une tension est appliquée, les électrons peuvent traverser l’isolant – comme s’ils utilisaient la technique de passage à travers les murs . Même si la tension est supprimée, le courant entre les plaques ne disparaîtra pas complètement.
Quels types de supraconducteurs existe-t-il ?
Il en existe deux types principaux :
Basse température (par exemple niobium-titane) – fonctionne uniquement à -269°C , nécessite de l’hélium liquide, ce qui est très cher.
Comme une super voiture : puissante, mais l’essence coûte une fortune.
Haute température (par exemple, l’oxyde d’yttrium-baryum-cuivre) – fonctionne déjà à -196°C , et c’est la température de l’azote liquide, qui est moins cher et plus accessible.
Désormais, la super voiture peut être alimentée avec du carburant bon marché, ce qui la rend accessible à un plus grand nombre de personnes.
Une percée réalisée par des scientifiques chinois
L’académicien Zhao Zhongxian
Au milieu des années 1970, de nombreux scientifiques pensaient que –233 °C était la limite de la supraconductivité. Mais l’académicien Zhao n’était pas d’accord et continua obstinément ses recherches.
Février 1987 – Son équipe découvre un nouveau supraconducteur avec une température critique de -180°C . Et surtout, cela pourrait déjà être réalisé en utilisant de l’azote liquide .
Cela a considérablement réduit les coûts et fait de la Chine un leader mondial de la supraconductivité.
Nouveau record en 2008
Après avoir découvert des propriétés supraconductrices dans l’un des composés au Japon, Zhao et son équipe ont rapidement porté la température critique à -223°C , puis ont établi un record mondial de -218°C , qui n’a pas été battu à ce jour .
Dernières réalisations
L’équipe de l’académicien Xue Qikun a découvert la supraconductivité à haute température dans les nickelates à pression normale , ouvrant de nouveaux horizons de recherche.
La supraconductivité dans nos vies
Médecine
L’IRM n’est pas seulement une « radiographie magique ». L’œuvre est basée sur des bobines supraconductrices qui créent des champs magnétiques puissants et stables, permettant de regarder à l’intérieur du corps sans incisions.
Transport
Les trains à sustentation magnétique supraconducteurs flottent littéralement au-dessus des rails : l’antigravité est réelle. Ils sont silencieux, stables et très rapides.
Industrie de l’énergie électrique
Les câbles supraconducteurs assurent une transmission d’énergie électrique presque sans perte.
Les fils conventionnels perdent de l’énergie en raison de la résistance, mais les supraconducteurs la conservent presque entièrement. Si tout passait aux lignes supraconductrices, les économies seraient colossales.
Et ensuite ?
Fusion thermonucléaire contrôlée
Les supraconducteurs pourraient rendre possible un « soleil artificiel » sur Terre.
Ils fournissent des champs magnétiques puissants et stables pour contenir le plasma dans les réacteurs, réduisant ainsi les coûts énergétiques.
Ordinateurs quantiques
Les qubits supraconducteurs pourraient surpasser les ordinateurs actuels des millions de fois. Les tâches qui nécessitent aujourd’hui des jours et des semaines sont résolues en quelques secondes.
Autres domaines
- Connexion plus rapide et plus stable
- Les dernières technologies de défense
- Systèmes de navigation et de contrôle avancés
La supraconductivité n’est pas seulement une technologie. C’est la clé qui ouvre les portes du monde du futur. Et plus nous l’étudions en profondeur, plus ces portes s’ouvrent.
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