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Renversant : ce minuscule aimant rivalise avec des mastodontes de dizaines de tonnes

Il tient dans la paume de votre main

Image d’illustration — AlexRoz / Shutterstock.com

Jusqu’à présent, les aimants les plus puissants au monde étaient de véritables géants. Grâce à une approche ingénieuse, des chercheurs suisses en ont créé un tenant dans la paume de la main, capable de rivaliser avec ces mastodontes.

Petit mais puissant

Les aimants puissants se révèlent essentiels à de nombreuses technologies, qu’il s’agisse de l’imagerie médicale, des accélérateurs de particules ou des réacteurs dédiés à la fusion nucléaire. Pour les obtenir, les chercheurs se tournent généralement vers des matériaux supraconducteurs, capables de conduire l’électricité sans résistance.

Principale ombre au tableau : ces derniers sont assez encombrants. Les plus petits font environ un mètre de haut, tandis que les plus imposants peuvent atteindre la taille d’un immeuble de deux étages.

Pour repousser cette limite, Alexander Barnes et ses collègues de l’ETH Zurich ont utilisé du REBCO, un fin ruban de matériau céramique présentant la particularité de devenir supraconducteur lorsqu’il est refroidi à très basse température et de générer de puissants champs magnétiques lorsqu’un courant électrique le traverse. Après plus de 150 essais, l’équipe a finalement opté pour une configuration impliquant deux ou quatre bobines de REBCO, avec un diamètre minimal de 3,1 millimètres.

Ceux-ci ont respectivement été capables de générer des champs magnétiques stables d’une intensité de 38 et 42 teslas (contre 0,01 tesla pour un aimant de réfrigérateur typique). « En comparaison, les aimants produisant les champs magnétiques continus les plus puissants au monde atteignent environ 45 teslas, mais pèsent plusieurs tonnes et nécessitent jusqu’à 30 mégawatts de puissance, contre moins d’un mégawatt pour nos dispositifs », souligne Barnes.

Implications

Selon les auteurs de la nouvelle étude, publiée dans la revue Science Advances, cette percée promet notamment de rendre la résonance magnétique nucléaire, où des champs magnétiques intenses révèlent la structure de molécules d’intérêt dans l’industrie pharmaceutique et chimique, plus accessible.

« La production de champs magnétiques stables supérieurs à 40 teslas nécessite généralement des installations très volumineuses et coûteuses », commente Mark Ainslie, du King’s College London. « Atteindre des intensités similaires avec un dispositif aussi compact intégrant des rubans supraconducteurs est donc remarquable. »

Haut de 18 mètres et pesant pas moins de 1 000 tonnes, le plus grand aimant au monde se trouve au cœur du projet de fusion nucléaire ITER, dans le sud de la France.

Par Yann Contegat, le

Source: New Scientist

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