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Aug 18, 2023

🚀 Business spatial : supraconducteur

Le nouveau matériau potentiellement supraconducteur en vogue en provenance de Corée du Sud est-il en réalité un nouveau matériau supraconducteur en vogue ? Nous le saurons dans une semaine, selon Michael Norman, physicien et éminent

Le nouveau matériau potentiellement supraconducteur en vogue en provenance de Corée du Sud est-il en réalité un nouveau matériau supraconducteur en vogue ?

Nous le saurons dans une semaine, selon Michael Norman, physicien et chercheur distingué au Laboratoire national d'Argonne. C'est à peu près le temps qu'il faudra aux chercheurs du monde entier pour reproduire le matériau, baptisé LK-99 par l'équipe de scientifiques qui l'a créé, et évaluer s'il s'agit réellement d'un supraconducteur ou s'il possède simplement des capacités magnétiques inhabituelles ; son propre laboratoire y travaille au moment où nous parlons.

Ce qui rend cette course particulièrement scientifique plus excitante que la plupart des autres, c'est que le LK-99 repose sur des matériaux précurseurs relativement bon marché et faciles d'accès, et qu'il peut être synthétisé avec des techniques accessibles à de nombreux laboratoires et entreprises. L'une des premières organisations américaines à créer le LK-99 sera probablement Varda Space Industries, une startup qui construit un vaisseau spatial qui fabriquera de manière autonome des produits pharmaceutiques en orbite.

Andrew McCalip, responsable de la recherche chez Varda, est un ingénieur qui s'intéresse depuis longtemps à la science des matériaux. Lorsqu'il a lu les articles qui ont illuminé le monde de la physique, il s'est rendu compte que la plupart des équipements nécessaires à la fabrication du LK-99 se trouvaient déjà dans son laboratoire, puisque Varda étudiait comment synthétiser des matériaux exotiques en orbite.

« Le message d'intérêt public obligatoire : je suis un ingénieur, pas un spécialiste des matériaux, et certainement pas un physicien », explique McCalip. «Mon expérience consiste à fabriquer des produits, fermement dans le domaine de la fabrication, et à prendre un concept nouveau et à le rendre économiquement viable.»

Il s'est mis au travail sur le projet en dehors des heures normales et a partagé ses efforts sur Twitter sous la bannière « Effet Meissner ou échec ».

Une pause pour la science : l'effet Meissner est l'une des caractéristiques uniques d'un matériau supraconducteur : il expulse les champs magnétiques. Ces vidéos prétendant montrer de minuscules éclats de LK-99 repoussés par les deux pôles d’un aimant sont une manière grossière de montrer qu’il est potentiellement supraconducteur. Lorsqu’un matériau est supraconducteur, les électrons le traversent sans presque aucune perte d’énergie, contrairement aux matériaux conducteurs, comme le fil de cuivre, qui perdent de l’énergie en raison de la résistance. La supraconductivité ne se produit que dans des conditions spécifiques, et jusqu’à présent, à très basse température. Nous utilisons des supraconducteurs pour faire des choses intéressantes, comme observer l’intérieur des humains avec des IRM et faire fonctionner des trains maglev, mais leur coût et leur sensibilité limitent leur application généralisée. Le battage médiatique Internet est en marche à toute vapeur, car si les supraconducteurs bon marché peuvent fonctionner à température ambiante, toutes sortes de développements intéressants sont possibles, de l'informatique quantique aux batteries ultra-efficaces.

Retour au laboratoire : McCalip a travaillé dur pour synthétiser le matériel pendant plusieurs jours. Il attend aujourd'hui la livraison d'un lot de phosphure de cuivre provenant de Pologne qui lui permettra d'achever la réaction finale. Ce soir, il espère prélever un échantillon du matériau de son four et tester son magnétisme en direct. Il prévoit également de partager des échantillons de ce matériau avec des chercheurs de l’Université de Californie du Sud et d’autres institutions capables d’évaluer avec précision ses propriétés.

Dans un monde de battage médiatique sur les réseaux sociaux et dans une communauté scientifique qui a déjà été brûlée par la fraude, McCalip trouve un sage équilibre : il est enthousiasmé par le potentiel de ce matériau, tout en reconnaissant que les chances de succès sont faibles. Les évaluations théoriques du matériau varient : une analyse réalisée par Sinéad Griffin, scientifique au Lawrence Berkeley National Laboratory, suggère que le matériau possède des propriétés intéressantes et peut-être supraconductrices ; Norman dit que la théorie derrière le matériau ne lui semble pas très convaincante. Les instructions de synthèse du LK-99 sont incomplètes et diffèrent entre les articles et un brevet sur le matériau. Et il y a toujours la possibilité d'une erreur dans la recherche originale ou lors de la réalisation de l'échantillon.

"Si cela réussit, les chances sont évidemment faibles, les propriétés ne seront pas excellentes au début, toutes les améliorations seront apportées au traitement", explique McCalip. Il peut être difficile de façonner le matériau en fils ou en d'autres configurations utiles, par exemple, mais c'est le genre de mystère scientifique transformé en défi d'ingénierie.