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Ciel des Hommes

L’avenir radieux des supraconducteurs

traduction de Didier Jamet

paru le 08 février 2003

Si un jour nous devions établir une base permanente sur la lune, l'utilisation de supraconducteurs serait une évidence s'agissant de produire de l'électricité et de la transporter : la température ambiante n'y est guère que de quelque - 173° durant la longue nuit lunaire, idéal pour les supraconducteurs à haute température (tout est relatif, voir la note au pied de cet article).

Et pendant le voyage vers mars, qui s'étendra sur plusieurs mois, un scanner IRM "portatif" rendu possible par des câbles supraconducteurs serait un puissant outil de diagnostic qui permettrait de veiller à la santé de l'équipage.

Selon Castellani, le marché mondial immédiat pour les câbles supraconducteurs est estimé à 30 milliards d'euros, avec des perspectives de croissance particulièrement élevées.

Un laissez-passer en coulisses.

L'université de Houston a accordé à Metox une licence pour l'exploitation de sa nouvelle technologie de fabrication de câbles supraconducteurs. Metox a été fondée en 1997, et prévoit de commencer la production en grande série de ses câbles supraconducteurs de haute qualité en 2003.

Sans surprise, le chercheur le plus en pointe à la Nasa sur les matériaux supraconducteurs, le Docteur alex Ignatiev, ne peut pas nous révéler tous les secrets de fabrication des câbles supraconducteurs. Les technologies mises à jour grâce à ces partenariats de recherche entre les industriels et la NASA doivent auparavant être brevetées afin de permettre à la NASA de remplir une de ses missions: faire bénéficier les entreprises américaines des découvertes réalisées grâce à la recherche spatiale.

Cependant il a bien voulu nous en donner les grandes lignes.

Fondamentalement, le câble est réalisé en faisant croître un mince film supraconducteur dont l'épaisseur ne dépasse pas quelques microns (10 000e de millimètre) sur une base flexible .

Cette méthode de production à présent bien maîtrisée a été pour une part améliorée grâce aux expériences menée à bord de la navette spatiale avec le dispositif "Wake Shield" (dispositif de protection contre les turbulences utilisé pour écarter les molécules d'oxygène atomique errantes afin de créer un vide ultra poussé derrière le satellite) et destinées à étudier la croissance de films minces dans le vide poussé de l'espace.

" Nous avons appris à faire croître de minces films d'oxydes de très haute qualité à partir des expériences de la navette et, grâce à ses enseignements, nous avons pu améliorer la qualité de nos films supraconducteurs produits en laboratoire." Confirme Ignatiev.

Dans les prochaines années, cette qualité accrue se traduira en amélioration dans des dizaines d'industries allant de la production d'électricité jusqu'aux soins médicaux. Aussi, ouvrez l'oeil : la flamboyante carrière des supraconducteurs vient tout juste de commencer.



Note : Pourquoi qualifie-t-on de "haute température" des supraconducteurs dont la température de fonctionnement est inférieure à - 100° ?

D'abord un petit rappel historique: les premières expériences sur la supraconductivité ont été réalisées en 1911, lorsque de simples métaux comme le mercure et le plomb ont été refroidis à des températures à peine supérieures au zéro absolu (3° de plus, donc - 270 au lieu de - 273°) auxquelles ils sont devenus supraconducteurs. Mais cette température rendait la supraconductivité inutilisable pour la plupart de ses applications potentielles. Depuis les chercheurs n'ont eu de cesse d'obtenir des supraconducteurs fonctionnant à température ambiante. Les supraconducteurs à "haute température" dont il est question dans cet article nécessitent tout de même une température de - 173 à - 123°, ce qui est bien sûr encore très froid par rapport à la température ambiante, mais beaucoup plus chaud par rapport aux premiers supraconducteurs de 1911, d'où leur nom.


Quelques liens pour aller plus loin

Le programme de développement de produits à base de technologie spatiale de la NASA

L'espace pour faire des affaires

Le centre de recherche sur la supraconductivité et les matériaux avancés du Texas

Qu'est-ce que la supraconductivité ?

Histoire des supraconducteurs

Leurs applications

Les trains à sustentation magnétique

Dernières nouvelles des trains à sustentation

La supraconductivité pour les astronomes

Pour accompagner la croissance d’Internet

Pour fabriquer des bombes à impulsion électromagnétique

Le dispositif Wake Shield

 

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Version française de Science@NASA
Auteur original : Patrick L. Barry
Crédit : NASA Science

Le dispositif d'étude en vide poussé Wake shield, qui intercepte les molécules d'oxygène errant en orbite afin qu'elles ne puissent perturber les expériences se déroulant dans son sillage
Crédit : MSFC/NASA

 

Les scanners imageurs à résonance magnétique, puissants outils de diagnostic médical, utilisent des électroaimants supraconducteurs pour générer des images détaillées des tissus corporels. La plupart des IRM d'aujourd'hui nécessitent l'utilisation d'hélium liquide très coûteux afin de refroidir leurs câbles supraconducteurs à basse température.
Crédit : Science @ Nasa

 

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