Une équipe japonaise du Centre des Matériaux Supraconducteurs de l'Institut National des Sciences des Matériaux (NIMS) a réussi à rendre supraconducteur un alliage à base de fer en le plongeant dans du vin rouge.
La supraconductivité est une caractéristique de certains matériaux à l'intérieur desquels, au dessous d'une température dite critique, la résistance électrique disparait et le champ magnétique s'annule. De tels matériaux, dits supraconducteurs, présentent un intérêt particulier dans la mesure où ils permettent la circulation de courant électrique sans perte d'énergie. Leurs applications sont nombreuses, en particulier dans le domaine des transports (trains à sustentation magnétique), le stockage de l'énergie (volant d'inertie), etc.
Les premiers phénomènes de supraconductivité ont été observés pour des températures extrêmement basses, proches du zéro absolu (-273,15°C ou 0 K). Cependant des matériaux supraconducteurs à haute température ont été découverts en 1986. Le terme "haute" reste néanmoins très relatif (la température critique maximale est de 133 K, soit -140,15°C). Augmenter la température critique permet des utilisations à des températures moins basses et donc de simplifier considérablement les structures de refroidissement des matériaux.
L'équipe du NIMS travaille depuis 2008 sur les matériaux supraconducteurs à base de fer dans l'espoir de trouver de nouveaux matériaux à haute température critique. Parmi les candidats figure un alliage de fer, de tellure et de soufre, le FeTe0,8S0,2, qui présente des caractéristiques supraconductrices lorsqu'il est fabriqué par fusion. En revanche, lorsqu'il est produit par réaction chimique solide, il se comporte comme un corps antiferromagnétique. Il perd néanmoins cette propriété pour devenir supraconducteur lorsqu'il est exposé à l'air libre pendant plusieurs mois. Pensant que ce phénomène est le produit d'une réaction avec l'eau et l'oxygène de l'air, les chercheurs ont essayé de plonger le matériau dans de l'eau pure, de l'éthanol pur, ou dans un mélange des deux, sans résultats.
L'équipe du NIMS a par la suite essayé d'immerger le matériau pendant 24 heures dans du vin puis de le chauffer. Il est devenu supraconducteur avec une température critique de 8 K. La répétition de l'expérience avec d'autres vins et alcool de degrés divers a montré que la supraconductivité obtenue n'est pas liée au degré d'alcool dans la boisson, des résultats similaires ayant été obtenus avec de la bière, du whisky et du saké. A noter que les meilleurs résultats ont été obtenus avec du vin rouge, les moins bons avec du shochu, dont la composition est proche du mélange eau-éthanol.
Les mécanismes de la réaction mise en jeu restent encore inconnus des chercheurs. Il se pourrait qu'un composant du vin facilite l'introduction des atomes d'oxygène entre les feuillets de la structure à deux dimensions du FeTe0,8S0,2. Ils comptent en tout cas continuer leurs travaux pour tenter d'expliquer le phénomène et l'appliquer pour découvrir de nouveaux matériaux à température critique plus élevée.
Les premiers phénomènes de supraconductivité ont été observés pour des températures extrêmement basses, proches du zéro absolu (-273,15°C ou 0 K). Cependant des matériaux supraconducteurs à haute température ont été découverts en 1986. Le terme "haute" reste néanmoins très relatif (la température critique maximale est de 133 K, soit -140,15°C). Augmenter la température critique permet des utilisations à des températures moins basses et donc de simplifier considérablement les structures de refroidissement des matériaux.
L'équipe du NIMS travaille depuis 2008 sur les matériaux supraconducteurs à base de fer dans l'espoir de trouver de nouveaux matériaux à haute température critique. Parmi les candidats figure un alliage de fer, de tellure et de soufre, le FeTe0,8S0,2, qui présente des caractéristiques supraconductrices lorsqu'il est fabriqué par fusion. En revanche, lorsqu'il est produit par réaction chimique solide, il se comporte comme un corps antiferromagnétique. Il perd néanmoins cette propriété pour devenir supraconducteur lorsqu'il est exposé à l'air libre pendant plusieurs mois. Pensant que ce phénomène est le produit d'une réaction avec l'eau et l'oxygène de l'air, les chercheurs ont essayé de plonger le matériau dans de l'eau pure, de l'éthanol pur, ou dans un mélange des deux, sans résultats.
L'équipe du NIMS a par la suite essayé d'immerger le matériau pendant 24 heures dans du vin puis de le chauffer. Il est devenu supraconducteur avec une température critique de 8 K. La répétition de l'expérience avec d'autres vins et alcool de degrés divers a montré que la supraconductivité obtenue n'est pas liée au degré d'alcool dans la boisson, des résultats similaires ayant été obtenus avec de la bière, du whisky et du saké. A noter que les meilleurs résultats ont été obtenus avec du vin rouge, les moins bons avec du shochu, dont la composition est proche du mélange eau-éthanol.
Les mécanismes de la réaction mise en jeu restent encore inconnus des chercheurs. Il se pourrait qu'un composant du vin facilite l'introduction des atomes d'oxygène entre les feuillets de la structure à deux dimensions du FeTe0,8S0,2. Ils comptent en tout cas continuer leurs travaux pour tenter d'expliquer le phénomène et l'appliquer pour découvrir de nouveaux matériaux à température critique plus élevée.
Source:
BE Japon
numéro 548 (3/09/2010) - Ambassade de France au Japon /
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