Un matériau supraconducteur s'affranchit du froid

  • Connaissance des Énergies avec AFP
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Une équipe de chercheurs américains a fait état mercredi de la découverte d'un matériau supraconducteur fonctionnant à température ambiante, qui fait avancer la recherche dans un domaine crucial pour de nombreuses applications scientifiques et industrielles.

Des trains fonctionnant par lévitation ou des lignes électriques sans perte d'énergie, c'est le Graal des électriciens. A condition de trouver un matériau supraconducteur, c'est-à-dire dans lequel le courant ne rencontre pas de résistance, mais d'utilisation économique.

Car les industriels savent fabriquer des câbles supraconducteurs ou des aimants utilisant cette propriété comme dans les IRM. Mais ces solutions demandent un refroidissement coûteux et compliqué du matériau supraconducteur, à l'aide d'azote ou d'hélium liquide par exemple, jusqu'à des températures bien inférieures à -200 degrés Celsius.

Pour s'affranchir de cette contrainte, des scientifiques ont découvert en 2015 des matériaux devenant supraconducteurs à des températures plus élevées, autour de -75 degrés Celsius, mais à condition d'être soumis à une pression supérieure à 15 millions de bars, soit autant de fois celle de l'atmosphère terrestre.

Une équipe de chercheurs de l'université américaine de Rochester a annoncé dans la revue Nature la découverte d'un matériau supraconducteur à 21 degrés Celsius. Et surtout, la supraconductivité de ce matériau au nom fleuri - un hydrure de lutécium "dopé" au nitrogène - est atteinte à une pression de seulement 10.000 bars.

« Énorme pas en avant »

Si la découverte est confirmée, ce serait "un énorme pas en avant", a considéré auprès de l'AFP la physicienne Brigitte Leridon, chargée de recherche CNRS à l'école de physique et chimie ESPCI. Notamment en s'affranchissant des pressions énormes des expériences précédentes, permettant ainsi "à un beaucoup plus grand nombre de gens d'étudier ces systèmes-là", selon cette chercheuse.

L'équipe de Rochester n'est pas novice en la matière, ni ses travaux exempts d'interrogations. La revue Nature avait retiré une étude précédente de 2020, sur la découverte d'un matériau devenant supraconducteur à 15 degrés Celsius et à une pression plus de 2,5 millions de bars, à cause d'interrogations sur ses méthodes de calcul des données.

Brigitte Leridon, qui n'a pas pris part à l'étude publiée ce mercredi, a jugé que ces travaux "présentent tout un ensemble de mesures cohérentes". Avant d'ajouter que "comme il y a eu sur ce sujet toute une série d'annonces, avec parfois des papiers retirés, il est vraiment très important que cette expérience soit reproduite dans un autre laboratoire indépendant".

Dans un article joint à la dernière étude de Nature, deux physiciens américain et chinois remarquent que le mécanisme à l'œuvre devra aussi être expliqué.

Tout comme la nature exacte du matériau utilisé. "Il reste de grosses incertitudes sur la structure cristalline du matériau", a remarqué Brigitte Leridon.

Un point soulevé par les auteurs de l'étude eux-mêmes, qui comptent sur une analyse plus poussée du matériau pour faire avancer les travaux théoriques sur la supraconductivité.

Commentaires

François
En langue française et cela depuis Lavoisier, le terme anglais "nitrogen" se traduit par "azote"
RENZO BEE
Intéressant, de l'hydrure de lutétium dopé à l'azote. où trouve-t-on du lutétium ? (métal rare, Symbole Lu,) Selon Wikipédia : on le trouve avec la plupart des autres terres rares, mais jamais pur, et il est d'ailleurs difficile à séparer des autres éléments. Le principal minerai commercial du lutécium est la monazite qui contient 0,003 % de lutétium. Les mines principales se trouvent en Chine, aux USA, au Brésil, en INDE, au Sri Lanka et en Australie. La production mondiale de lutétium est de l'ordre de 10 tonnes. Le lutécium pur n'a été isolé qu'au 20e siècle et reste très difficile à obtenir : c'est l'une des terres rares les plus chères. Pas gagné d'avance !
EtDF
Sur le plan accessibilité économique, Enzo Bee a tout a fait indiqué l’obstacle quasi insurmontable. Reste que la stabilité physico-chimique de ce genre de combinaison Lu + beaucoup d'H avec un petit dopage azote restera fumeuse à démontrer... stable longtemps avant que la SNCF s'en empare?.. Pour l’instant ce genre d’annonce a fait couler beaucoup... supra d'encre et de papier! Mais ça peut être utile pour déclencher des pluie de subventions... les temps sont difficiles...hein!
Daphné
La monazite c'est aussi le minerai qui contient le plus de thorium... lequel est utile dans le système des réacteurs de 4ème génération. Lesquels ont déjà été testés en Inde (4) et en Chine(1) et ...fonctionnent. Pour lesquels notre CNRS a fait des études avancées et lesquels permettraient de mettre fin à la plupart des griefs opposés au nucléaire classique ( sûreté, déchets, et... usage militaire). L'extraction de la monazite est donc doublement intéressante . Avec certitude pour le thorium et ... pour le Lu... on ne sait jamais!
Serge Rochain
Il semble que l'on soit pret a faire plus d'effort encore pour maintenir une industrie nucléaire que pour dénigrer l'industrie du renouvelable qui permettrait de se passer du nucléaire.. En français : N'importe quoi de nucléaire du moment que le renouvelable n'émerge pas.

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