{"id":3066,"date":"2021-05-17T17:01:00","date_gmt":"2021-05-17T17:01:00","guid":{"rendered":"http:\/\/localhost:8000?p=3066"},"modified":"2023-10-28T17:25:11","modified_gmt":"2023-10-28T17:25:11","slug":"la-supraconductivite-comment-transporter-lelectricite-indefiniment","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/kaptech.be\/?p=3066","title":{"rendered":"La supraconductivit\u00e9, comment transporter l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 ind\u00e9finiment"},"content":{"rendered":"\n
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Bien que difficilement atteignable, ses domaines d\u2019applications en font une propri\u00e9t\u00e9 tr\u00e8s attrayante pour les physiciens. La supraconductivit\u00e9 permet de transporter de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 sans aucune r\u00e9sistance \u00e9lectrique et donc sans perdre d\u2019\u00e9nergie. Mais comment peut-on rendre un mat\u00e9riau supraconducteur?<\/strong><\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

Tout d\u2019abord, on peut noter que tous les mat\u00e9riaux ne sont pas supraconducteurs, parmis les alliages que l\u2019on retrouve le plus fr\u00e9quemment, il y a le NbTi (alliage de niobium et de titane) et le Nb3Sn (alliage de niobium et d\u2019\u00e9tain). On doit amener ces deux alliages \u00e0 une temp\u00e9rature inf\u00e9rieure \u00e0 -264\u00b0C pour le premier alliage et inf\u00e9rieure \u00e0 -255\u00b0C pour le second pour pouvoir observer leur propri\u00e9t\u00e9 de mat\u00e9riau supraconducteur. Ils sont surtout utilis\u00e9s dans le domaine m\u00e9dical pour les IRM.<\/p>\n\n\n\n

Un mat\u00e9riau supraconducteur est un mat\u00e9riau qui, une fois refroidi sous sa temp\u00e9rature critique, n\u2019oppose plus aucune r\u00e9sistance \u00e0 un courant qui le parcourt. De plus, il expulse les champs magn\u00e9tiques d\u00fb \u00e0 l\u2019effet Meissner.<\/p>\n\n\n\n

En fait, pour comprendre ce qu\u2019il se passe, il faut regarder le ph\u00e9nom\u00e8ne \u00e0 l\u2019\u00e9chelle atomique. La mati\u00e8re est constitu\u00e9e d\u2019atomes, chaque atome est lui-m\u00eame constitu\u00e9 d\u2019un atome charg\u00e9 positivement et d\u2019un nuage d\u2019\u00e9lectrons charg\u00e9 n\u00e9gativement. Les \u00e9lectrons se repoussent entre eux, ils sont attir\u00e9s par le noyau et gravitent autour de ce dernier. Les \u00e9lectrons se baladent donc dans le mat\u00e9riau et sautent d\u2019atomes en atomes. C\u2019est ce qu\u2019on appelle le courant \u00e9lectrique.<\/p>\n\n\n\n

Le probl\u00e8me c\u2019est qu\u2019au moindre d\u00e9faut, les \u00e9lectrons se cognent entre eux, ralentissent et perdent de l\u2019\u00e9nergie qui se transforme en chaleur, c\u2019est la r\u00e9sistance \u00e9lectrique. Quand on se rapproche du z\u00e9ro Kelvin (-273,15\u00b0C), le mouvement des atomes est ralenti et les \u00e9lectrons s\u2019associent en paire appel\u00e9e paire de Cooper. Ces paires se d\u00e9placent de mani\u00e8re synchronis\u00e9e ce qui \u00e0 pour effet de former une onde nomm\u00e9e onde collective. Les atomes et les d\u00e9fauts du mat\u00e9riau sont alors bien trop petits pour perturber le d\u00e9placement de cette onde. Il n\u2019y a plus de r\u00e9sistance \u00e9lectrique, le mat\u00e9riau est dit \u201csupraconducteur\u201d, il conduit le courant \u00e9lectrique sans plus aucune perte.<\/p>\n\n\n\n

Le domaine principal d\u2019utilisation des supraconducteurs sont les super-aimants. Un super-aimant est un fil d\u2019une certaine mati\u00e8re que l\u2019on va enrouler sur lui-m\u00eame (faire un bobinage) et \u00e0 travers lequel on va faire passer du courant. De plus en plus le courant est \u00e9lev\u00e9, de plus en plus le champ magn\u00e9tique cr\u00e9\u00e9 par le bobinage est intense. Le probl\u00e8me c\u2019est que la bobine peut fondre d\u00fb \u00e0 sa r\u00e9sistance au passage du courant \u00e9lectrique. C\u2019est l\u00e0 qu\u2019interviennent les supraconducteurs, gr\u00e2ce \u00e0 eux on peut faire circuler des courants extr\u00eamement \u00e9lev\u00e9s sans que le mat\u00e9riau ne souffre de leur intensit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

Les super-aimants sont utilis\u00e9s dans l\u2019imagerie par r\u00e9sonance magn\u00e9tique (IRM) par exemple pour pouvoir g\u00e9n\u00e9rer des champs magn\u00e9tiques intenses qui permettent d\u2019avoir des images plus pr\u00e9cises des patients. Ou alors encore dans les acc\u00e9l\u00e9rateurs de particules comme le LHC (Large Hadron Collider), o\u00f9 on doit d\u00e9vier la trajectoire de deux faisceaux de particules \u00e0 l\u2019aide de champs magn\u00e9tiques pour que ces deux faisceaux se rencontrent !  <\/p>\n\n\n\n

La supraconductivit\u00e9 est une propri\u00e9t\u00e9 fascinante qui restera tr\u00e8s recherch\u00e9e au vu de notre monde qui opte pour un demain \u00e9lectrifi\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

Le KapTech<\/p>\n\n\n\n

Sources:<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n

https:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/Supraconductivit%C3%A9#:~:text=La%20supraconductivit%C3%A9%20(ou%20supraconduction)%20est,de%20certains%20mat%C3%A9riaux%20dits%20supraconducteurs.<\/a><\/p>\n\n\n\n

http:\/\/www.supraconductivite.fr\/fr\/index.php?p=supra-materiaux#:~:text=Parmi%20les%20supraconducteurs%20classiques%2C%20les,et%20%C3%A9tain)%20supraconducteur%20sous%2018<\/em><\/p>\n\n\n\n

https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=mYe7GBB9e1w<\/a><\/p>\n\n\n\n

https:\/\/www.youtube.com\/results?search_query=effet+meissner<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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