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Une équipe de l’École Raymond et Beverly Sackler de physique et Astronomie de l’université de Tel-Aviv a mis en ligne une vidéo présentant un effet où l’on voit léviter une grosse pastille au-dessus d’une surface. La pièce qui apparaît en suspension aussi bien à l’horizontale qu’inclinée semble comme figée dans cette position.
Avec plus de 657000 entrées sur Youtube cette vidéo fait l’effet d’une bombe.
Comment ça marche ? Le socle est un aimant et la pastille est un matériau supraconducteur. C’est-à-dire qu’il perd sa résistance électrique à basse température. 2011 marque le centenaire de la découverte par Kamerlingh Onnes de ce phénomène sur le mercure refroidi avec de l’hélium liquide.
Mais avec de l’azote liquide, moins froid (vers – 200 °C) et plus facile à manipuler, des matériaux peuvent aussi devenir supraconducteurs. C’est le cas de celui utilisé par le Dr. Boaz Almog, le Professeur Guy Deutscher et Mishael Azoulay du Département de supraconductivité de l’Université de Tel-Aviv. La pastille lévite car elle crée un champ magnétique qui s’oppose à celui de l’aimant situé au-dessous. La hauteur dépend de l’équilibre entre son poids et les forces magnétiques.
Ce champ magnétique spontané a pour origine le déplacement des électrons du matériau qui se mettent à tourner en rond, formant des boucles de courant. Or un courant qui circule de la sorte crée un champ magnétique perpendiculaire au plan de la boucle. Et pour remonter encore plus loin dans les causes, il faut invoquer un effet purement quantique : dans le matériau, les électrons ne se comportent pas comme des individus mais comme une onde qui pour se « défendre » du champ magnétique de l’aimant se déforme en créant des boucles de courant, donc un champ magnétique. Qui plus est, comme il n’y a pas de résistance électrique, ces courants circulent indéfiniment (tant que la température reste basse…).
Selon les spécialistes, les percées de la supraconductivité ont des applications entre autres dans le domaine des transports (trains à grande vitesse en lévitation) en imagerie médicale à résonance magnétique (IRM), dans la recherche pharmaceutique et biotechnologique. Un peu plus “science fiction” on a aussi le canon magnétique permettant de percer des blindages, les “squids” pour mesurer l’activité magnétique du cerveau humain ou encore les propulseurs électromagnétiques à plasma pour la conquête spatiale. Enfin, la maîtrise des secrets de la supraconductivité est indispensable pour le contrôle de la fusion thermonucléaire, la probable énergie du futur.
