Les supraconducteurs sont difficiles.
C’est le problème. Vous obtenez une résistance électrique nulle, oui, mais vous devez corrompre le matériau avec un froid extrême ou une pression d’écrasement, ou un cocktail des deux. Imaginez mettre une enclume en diamant dans votre coffre pour alimenter un véhicule électrique. Cela va à l’encontre du but recherché.
Mais maintenant, les choses semblent différentes.
Des physiciens de l’Université de Houston viennent de battre un record. Ils ont persuadé un supraconducteur de fonctionner à -122,15 Celsius. Cela semble froid ? C’est vif. Mais comparé au zéro de référence quasi absolu, c’est pratiquement étouffant.
Le précédent record de supraconducteur à pression ambiante était détenu par un mélange mercure-baryum-oxyde de calcium depuis 1993. Il culminait à -140 Celsius. Ce nouveau lot ? Jusqu’à plus de 20 degrés.
Pressez-le pour le libérer
Alors comment ont-ils fait ?
Ils en ont abusé.
L’équipe a pris du Hg1223, un supraconducteur cuprate recouvert d’oxyde de cuivre, de mercure et de calcium, et l’a pressé dans une enclume en diamant. Dur. Jusqu’à 30 gigapascars. Cela représente près de 300 00 fois la pression de l’air au niveau de la mer.
Ensuite, ils ont lâché prise. Rapide.
Ce protocole, appelé pression-quenching, emprisonne le matériau dans un état métastable.
Pensez à un diamant. Il s’agit de carbone soumis à la croûte terrestre, mais une fois ramené à la surface, il ne réapparaît pas sous forme de graphite. Cela reste dur. Il reste coincé dans sa géométrie haute pression.
Hg1223 se comporte de la même manière. Lorsque vous relâchez instantanément la pression, les atomes ne peuvent pas revenir à leur disposition normale. De petits défauts se forment. Ces défauts font danser les électrons supraconducteurs, même lorsque la pression retombe aux niveaux quotidiens.
“Ce matériau étant toujours supraconducteur à pression normale, les scientifiques peuvent l’étudier avec des instruments largement disponibles”, explique Hua Zhou du laboratoire national d’Argonne.
Fini les enclumes de diamant pour chaque expérience. Juste du matériel de laboratoire normal.
Le piège est toujours là
Ne soyez pas trop excité.
Il existe des supraconducteurs qui fonctionnent à des températures plus chaudes. Le décahydrure de lanthane fonctionne à -13 Celsius. Vous pouvez obtenir cette température dans un congélateur domestique.
Mais vous ne pouvez pas générer 190 gigapascals de pression dans votre garage. Il s’agit des niveaux de compression du noyau externe de la Terre. Ce compromis demeure donc : chaud mais extrêmement coûteux en électricité. Ou froid (-122 Celsius) mais pression normale.
Hg1223 gagne à la loterie de la pression, mais perd celle de la chaleur.
Pourquoi est-ce important ?
Parce que nous disposons désormais d’un échantillon avec lequel jouer et dont l’observation ne nécessite pas de conditions géologiques particulières. Nous pouvons étudier comment cela fonctionne. Nous pourrions apprendre à briser la chaîne finale qui lie ces matériaux au congélateur.
Les supraconducteurs à température ambiante pourraient révolutionner les réseaux énergétiques. Des voitures chargées instantanément. Lévitation magnétique qui n’a pas besoin d’une cathédrale d’aimants.
Nous en sommes loin.
La recherche atterrit dans Proceedings of the National Academy of Sciences. C’est une étape.
Une petite marche gelée et légèrement pressurisée.
Sommes-nous assez proches pour nous en soucier ?
Peut être.
Ou peut-être que nous attendons simplement le bon type de pression.
