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Sep 08, 2023

Revendications du supraconducteur révolutionnaire LK

Énergie propre illimitée, IRM portables, informatique quantique plus efficace : ce ne sont là que quelques-unes des avancées qui pourraient être rendues possibles par la découverte d'un supraconducteur qui fonctionne dans la pièce.

Une énergie propre illimitée, des IRM portables, une informatique quantique plus efficace : ce ne sont là que quelques-unes des avancées qui pourraient être rendues possibles par la découverte d’un supraconducteur fonctionnant à température ambiante.

"Si vous fabriquiez demain un supraconducteur à température ambiante... vous seriez célèbre, vous remporteriez le prix Nobel", a déclaré Damian Pope, directeur principal de la sensibilisation scientifique à l'Institut Périmètre de physique théorique à Waterloo, en Ontario.

Il n'est donc pas étonnant que les médias sociaux regorgent d'informations concernant le LK-99, un matériau censé agir comme un supraconducteur à une pression ambiante et à des températures pouvant atteindre 127 °C. Une photo du matériau en lévitation au-dessus d'un aimant a attiré l'attention de nombreuses personnes. bien que les experts aient déclaré que cela ne garantit pas la supraconductivité.

Pendant ce temps, des chercheurs du monde entier, ainsi que certains scientifiques amateurs (mal avisés), se précipitent pour reproduire les résultats. Jusqu’à présent, aucun n’a produit de LK-99 ni observé de supraconductivité.

Ce n’est que la plus récente d’une longue série d’affirmations sur ce « Saint Graal » de la science des matériaux, comme l’a décrit Pope – ce qui pourrait expliquer pourquoi les experts abordent le LK-99 avec des sentiments allant du scepticisme à un optimisme prudent.

"Le public devrait être enthousiasmé, mais je pense qu'un certain nombre de questions s'imposent", a déclaré Alannah Hallas, chercheuse principale au Stewart Blusson Quantum Matter Institute de l'Université de la Colombie-Britannique à Vancouver.

Fin juillet, une équipe de chercheurs du Quantum Energy Research Centre, une startup de Séoul, a publié deux articles qui n'ont pas fait l'objet d'un examen par les pairs sur arXiv (prononcé « archive »), un serveur de pré-impression sur lequel les scientifiques rapportent fréquemment des résultats préliminaires. résultats.

Les articles décrivaient le LK-99, une nouvelle apatite de plomb substituée par le cuivre, un composé composé de cuivre, de plomb, de phosphore et d'oxygène. Il porte le nom de deux des chercheurs qui l'ont découvert et de l'année où ils disent l'avoir synthétisé pour la première fois.

Ce qui est particulièrement excitant dans cette affirmation, c'est la relative facilité de synthèse du matériel, a déclaré Hallas à CBC News dans une entrevue. Selon les méthodes publiées, le LK-99 a été créé par synthèse à l’état solide. Elle a comparé le processus à la pâtisserie, mais en plus simple, "car il n'y a pas d'ingrédients humides".

"Vous mélangez simplement vos réactifs en poudre et vous utilisez généralement un mortier et un pilon pour les homogénéiser afin que tout soit très bien mélangé", a déclaré Hallas, qui est également professeur adjoint au département de physique et d'astronomie de l'UBC. "Ensuite, tu le mets au four."

Les experts ont également souligné que les chercheurs n'avaient rien fait de mal. Il est courant de télécharger les résultats préliminaires sur un serveur de pré-impression, en particulier lorsqu'il s'agit potentiellement d'une avancée majeure.

"Si je croyais avoir un supraconducteur à température ambiante dans mon laboratoire... je le publierais probablement aussi sur [arXiv] aussi vite qu'il est humainement possible", a déclaré Hallas. "C'est une découverte tellement monumentale qui pourrait changer le monde... et alors le processus scientifique fonctionnera comme le fait le processus scientifique."

Un matériau doit posséder deux propriétés clés pour être considéré comme un supraconducteur. En dessous d'une température critique, il doit expulser tous les champs magnétiques, grâce à ce que l'on appelle l'effet Meissner, et conduire l'électricité avec une résistance nulle, ce qui signifie qu'aucune énergie n'est perdue.

Hallas a expliqué qu'au niveau atomique, les supraconducteurs fonctionnent parce que les électrons s'associent et cessent de se comporter comme des électrons.

"Pensez-y aux gens qui dansent dans un bar ou dans une discothèque", a-t-elle déclaré. "Dans un métal normal, tout le monde danse seul et... fait ce qu'il veut. Et peut-être qu'ils se heurtent et se frappent les coudes.

"Un supraconducteur est comme une scène de film où un flash mob apparaît et où tout le monde connaît tous les mouvements de danse et danse parfaitement en synchronisation. Et ainsi personne ne heurte personne [et aucune énergie n'est perdue]."

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