Des chercheurs ont réussi à conserver la chaleur en un point fixe grâce à la mécanique quantique

Où que l’on soit, conserver la chaleur est parfois un défi irréalisable. Cependant, des chercheurs ont trouvé un moyen de stopper sa prolifération et de la garder en un point fixe. Un tour de force rendu possible via un principe de mécanique quantique.

RETENIR LA CHALEUR, UN DÉFI PRESQUE IMPOSSIBLE

En temps normal, la chaleur peut se diffuser dans un matériau conducteur mais cela n’est que temporaire. Une fois dissipée, la chaleur n’est plus retenue par le matériau. Cependant, cette conséquence peut désormais être contrôlée.

Une équipe de chercheurs de la National University of Singapore a mis au point un processus pour « bloquer » la chaleur dans une petite région d’un anneau en métal. Pour cela, ils ont fait appel à une théorie des ondes utilisée en mécanique quantique : le principe de symétrie anti-temps partiel (APT).

Deux anneaux métalliques ont permis de réaliser cet exploit

COMMENT CELA FONCTIONNE ?

Le professeur Cheng-Wei Qiu explique ce phénomène en prenant l’exemple d’une goutte d’encre qui tombe dans un courant d’eau. Au bout de quelques instants, la goutte d’encre s’étale puis se disperse en suivant la direction de l’eau. Mais grâce à l’APT, c’est comme si la goutte ne changeait pas et parvenait à rester à la même place malgré le courant.

Pour conserver la chaleur, les chercheurs ont d’abord créé deux anneaux métalliques prisonniers d’une fine couche de graisse. Ceux-ci tournent chacun dans un sens de rotation différent, ce qui reproduit le mouvement de l’eau dans la comparaison juste au-dessus. La chaleur est comme la goutte d’encre et elle est injectée en un point précis.

Grâce à l’énergie thermique générée par les anneaux, elle parvient à rester en place. Cependant, les deux anneaux doivent atteindre une vitesse précise pour que cela fonctionne. S’ils sont trop lents ou trop rapides, la chaleur est diffuse.

La chaleur agit comme une goutte d’encre tombant dans l’eau

QUELLES UTILISATIONS POUR CETTE DÉCOUVERTE ?

Les résultats de l’expérience ainsi que le processus de création de l’expérience ont été publiés dans la revue Science. Si cela n’a pu se produire que sur quelques centimètres, les chercheurs sont confiants quant à son expansion et ses utilisations.

Les mécanismes d’engrenages utilisent le même système de contre-rotation que celui de l’expérience. A l’avenir, il serait donc possible de créer des dispositifs qui contiennent la chaleur, ce qui permettrait d’optimiser les appareils ayant besoin de systèmes de refroidissement pour fonctionner.

For the first time, NUS researchers have shown it is possible to make heat energy 'stand still' using quantum mechanical principles. Read more: https://t.co/nUlfVt4MOm #NUSResearch pic.twitter.com/H43qORfpko
— NUS Research (@NUSResearch) July 10, 2019