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Les supraconducteurs : câbles du futur ?
À très basse température, certains matériaux n’offrent plus aucune résistance au passage du courant électrique : ce sont les supraconducteurs. Les câbles supraconducteurs transportent ainsi l’énergie électrique sans aucune perte. Comme il est indispensable de maintenir ces câbles à très basse température (vers - 200 °C), leur utilisation domestique n’est pas envisageable. En revanche ils pourraient être extrêmement utiles pour les réseaux électriques transportant de fortes puissances en zone urbaine dense. Un premier test grandeur nature concluant a eu lieu à Long Island en 2010. Ils sont également utilisés dans de nombreux domaines, par exemple dans les IRM en médecine.
Pour améliorer ces matériaux et comprendre l’origine de la supraconductivité, de très nombreuses équipes de chimistes et de physiciens essayent ensemble de concevoir de nouveaux supraconducteurs et d’en comprendre le fonctionnement. La découverte en 1986 d’une supraconductivité à des températures étonnamment élevées dans de céramiques à base de cuivre et d’oxygène, les cuprates, a ouvert la voie à tous les espoirs. En 2008, la découverte de matériaux à base de fer et d’arsenic, les pnictures, offre encore d’autres ouvertures.
Les laboratoires du CNRS sont très actifs dans ce champ de recherche. Des équipes de chimistes du solide tentent d’élaborer de nouvelles synthèses de matériaux, et d’améliorer les composés existants. Des équipes de physiciens en mesurent les propriétés, parfois dans des conditions extrêmes, à très basses températures, dans des champs magnétiques très intenses, à forte pression, ou avec des instruments de pointe pouvant mesurer à l’échelle de l’atome, ou encore dans des rayonnements synchrotrons. De nombreux théoriciens essayent, à partir de ces mesures, d’inventer les nouveaux modèles qui permettront de comprendre l’origine de la supraconductivité. Enfin, plusieurs laboratoires développent des dispositifs pour utiliser ces supraconducteurs, par exemple en électronique ou en nanophysique.
Cent ans après sa découverte, la supraconductivité est un des domaines de recherche les plus actifs, à l’interface entre chimie et physique, tant du point de vue fondamental qu’appliqué.
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