En août dernier, ce matériau avait suscité un emballement aussi généralisé que prématuré. Une équipe de chercheurs coréens annonçait être parvenue à créer un supraconducteur à température ambiante : le fameux LK-99. Sauf que ce matériau et ses supposées propriétés n’ont jamais pu être démontrés de manière fiable par la suite.
L’actu : deux équipes de chercheurs chinois travaillant en collaboration se sont à nouveau penchées sur le LK-99.
- Ils ont publié un article mercredi matin, constatant prudemment que leur réplique du LK-99 a montré « un possible effet Meissner », « proche de la température ambiante ».
- Leur réplique différait des autres répliques non concluantes par la présence de soufre. Le LK-99 original avait en fait été contaminé involontairement par du soufre, ce que les auteurs originaux ne savaient pas. Dès lors, toutes les répliques qui ont suivi n’en contenaient pas.
- Il convient toutefois d’être prudent sur les conclusions de l’étude publiée hier. « Le résultat le plus probable est que les cristaux d’apatite de plomb ont simplement des propriétés magnétiques étranges à de faibles intensités de champ magnétique et connaissent une transition à des températures proches de celle de la pièce », écrit sur X Andrew Côté, ingénieur en fusion, qui étudie les supraconducteurs de près.
- Précisons que le cristal d’apatite de plomb est le nom donné à cette structure cristalline que vous voyez flotter dans les airs, en lévitation. « Un résultat beaucoup plus excitant, mais moins probable, est que les cristaux d’apatite de plomb finissent par fournir une ligne de recherche fructueuse qui développe des supraconducteurs à température ambiante, ce qui signifie que nous n’avons pas besoin d’envahir la planète d’Avatar pour trouver de l’unobtanium – nous pouvons le produire en vrac à partir de certains des éléments les plus courants sur Terre – le cuivre, l’oxygène, le plomb et le soufre », ajoute le spécialiste.
Qu’est-ce qu’un supraconducteur ? La supraconductivité concerne des matériaux qui n’opposent aucune résistance électrique. Ce qui veut dire qu’il n’y a aucune perte d’énergie. Ces matériaux existent déjà, mais leur supraconductivité s’opère à des températures très basses, proches du zéro absolu (-273,15°C). Aujourd’hui, on en connait des dizaines, avec des températures de supraconductivité différentes. La révolution, ici, c’est que le LK-99 serait un matériau supraconducteur à température ambiante, ce qui permettrait un déploiement facile et surtout rentable. Le LK-99 est basé sur une modification d’une structure de plomb et de l’apatite. Au sein du plomb, les chercheurs ont remplacé une petite partie par des ions de cuivre. Cela créerait des « puits quantiques supraconducteurs » dans le LK-99. Le but maintenant est de reproduire ce matériau tout en prouvant qu’il possède les propriétés d’un supraconducteur à température ambiante.
À quoi le reconnait-on ? Il faut observer un effet Meissner, un phénomène qui expulse tout champ magnétique d’un supraconducteur, ce qui entraine une sorte de lévitation du matériau par rapport à un aimant. Il y a toutefois un piège. Certains matériaux dits « diamagnétiques » peuvent léviter sans qu’ils soient supraconducteurs, comme l’eau, voire même une grenouille. La différence est qu’il faut un champ magnétique monstrueux pour faire léviter quelques gouttes d’eau. Le supraconducteur peut lui léviter avec un simple aimant.
En quoi serait-ce une véritable révolution ? On considère généralement que le transport d’électricité dans les lignes à haute tension engrange une perte d’énergie de l’ordre 10 à 20%. Avec un matériau qui n’oppose pas de résistance électrique et facilement reproductible, on pourrait faire des économies d’électricité considérables. Or, l’électricité est l’énergie de demain pour décarboner notre planète. Mais les autres applications sont nombreuses et concernent tout qui est lié à l’électricité : les ordinateurs quantiques, les batteries, les trains à lévitation magnétique ou encore dans la fusion nucléaire.
Credit : Andrew Côté.
