Le sodium possède la clé pour résoudre les problèmes des supraconducteurs

Le sodium possède la clé pour résoudre les problèmes des supraconducteurs

Les scientifiques viennent de faire une découverte révolutionnaire qui pourrait changer le cours de l'histoire des supraconducteurs. En effet, selon une étude récente, le sodium possède la clé pour résoudre les problèmes qui entravent le développement de ces matériaux exceptionnels. Les supraconducteurs, qui permettent de transporter de l'énergie sans perte d'énergie, sont considérés comme la clé pour résoudre les problèmes énergétiques du futur. Cependant, leur utilisation est actuellement limitée en raison de leur température de fonctionnement très basse. Grâce à cette découverte, les scientifiques espèrent pouvoir créer des supraconducteurs plus efficaces et plus pratiques, ouvrant la voie à de nouvelles applications dans les domaines de l'énergie et des transports.

Le sodium, un outil secret pour le développement des supraconducteurs

Les supraconducteurs ont la capacité de conduire du courant électrique sans résistance ni perte d'énergie, mais cela nécessite certaines conditions spécifiques. Les électrons peuvent tourner en cercles sans effort dans un courant unidirectionnel sans offrir de résistance.

Ce phénomène est possible grâce à ce qu'on appelle l'« état de bord ». La science a essayé de reproduire ces conditions dans différents matériaux, mais cela reste un défi pour les chercheurs.

L'étude du MIT

Une étude de l'Institut de technologie du Massachusetts (MIT) publiée dans la revue Nature Physics démontre que nous sommes peut-être plus près que jamais de résoudre ce problème.

Les chercheurs du MIT ont utilisé une nuée d'atomes de sodium ultra-froids qui remplace les électrons. L'effet de l'« état de bord » est possible grâce à des propriétés physiques similaires, même si la durée de ces conditions est le second problème.

« Dans notre système, la même physique se produit dans les atomes, mais en millisecondes et en micromètres », a déclaré le physicien Martin Zwierlein, qui a participé à la recherche.

La surface en 2D, le laser et l'anneau de lumière

Les matériaux ont une surface en 2D qui permet aux électrons de se déplacer entre des lieux préétablis, comme le prédit la physique quantique.

Le phénomène est courant dans la nature, mais il est difficile à reproduire en laboratoire.

L'équipe de recherche doit relier les propriétés des matériaux à la vitesse et à la direction du flux. Tout cela doit être réalisé en quelques femtosecondes (cuatrillionièmes de seconde), ce qui rend pratiquement impossible l'étude des propriétés des électrons et de leur mouvement.

L'expérience du MIT

L'Institut de technologie du Massachusetts a utilisé environ un million d'atomes de sodium exposés à des lasers dans un état ultra-froid.

Les chercheurs ont manipulé le système pour que les atomes se déplacent rapidement autour du laser en cercles, comme s'ils étaient sous l'effet d'un champ magnétique, puis ont utilisé un anneau de lumière pour simuler le bord du matériau.

Les atomes se déplacent en ligne droite en heurtant l'anneau et se déplacent dans une seule direction, comme les électrons dans l'état de bord.

Les chercheurs sont allés plus loin et ont placé des obstacles sur leur route, mais les atomes de sodium n'ont pas été déviés.

« Il n'y a pas de friction, pas de décélération et pas de fuites ni de dispersion d'atomes dans le reste du système. Il n'y a que un flux beau et contrôlé », a affirmé Zwierlein.

Les données recueillies ne s'éloignent pas trop des prévisions initiales, même si il est encore trop tôt pour que cette technologie remplace les électrons des supraconducteurs.

Le sodium, la clé pour résoudre les énigmes des supraconducteurs

Ce nouvel outil secret pourrait être la clé pour résoudre les énigmes des supraconducteurs et permettre de nouvelles applications pour cette technologie.

La communauté scientifique attend avec impatience les résultats de cette étude et les prochaines étapes dans la recherche sur les supraconducteurs.