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Supraconductivité : les secrets de la lévitation quantique

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Difficile de ne pas éprouver une fascination envers la supraconductivité. Cette propriété quantique qui, entre autres prouesses, fait léviter les objets, est aujourd'hui au centre d'un grand nombre de recherches de pointe. Voici en vidéo un aperçu des plus belles lévitations quantiques.

Pour produire un effet de lévitation par la supraconductivité, il faut un socle constitué d'un matériau supraconducteur (comme un alliage de niobium et de titane par exemple) et au moins un aimant. Il faut aussi refroidir. Lorsque l'alliage atteint environ -200 °C, généralement par contact avec de l'azote liquide, il devient supraconducteur, c'est-à-dire qu'il qu'il perd complètement sa résistance électrique. L'aimant entre en lévitation car le supraconducteur crée un champ magnétique opposé à celui de l'aimant : c'est l'effet Meissner. La hauteur de lévitation dépend alors du poids et des forces magnétiques de l'aimant.

Cette étonnante découverte a été faite il y a une centaine d'années par Kamerlingh Onnes. Ce physicien avait utilisé du mercure refroidi à l'hélium liquide comme supraconducteur. Aujourd'hui cette technologie est à l'œuvre dans de nombreuses machines à IRM ou, dans le monde des transports, avec le train japonais Maglev par exemple. À pleine vitesse, ce véhicule peut atteindre des vitesses de 580 km/h, de quoi relier Tokyo à Osaka en moins d'une heure.