Supraconductivité à température ambiante?
Des chercheurs américains, polonais et suisses ont trouvé la preuve d'une densité exceptionnellement élevée d'atomes d'hydrogène dans un hydrure métallique. À température ambiante et sous l’effet d’une pression normale, le matériau pourrait devenir supraconducteur. Telles sont les informations publiées par le Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche (Empa).
Une équipe composée de scientifiques de l'Empa, de l'Université de Zurich, de l'Académie polonaise des sciences (PAN), de l'Université de l'Illinois à Chicago et de l'Oak Ridge National Laboratory (ORNL), a mené des expériences de diffusion des neutrons à l’ORNL, dans l'État américain du Tennessee, sur des échantillons d'hydrure de zirconium et de vanadium sous l’effet de la pression atmosphérique et de températures atteignant -23 degrés Celsius. Les mesures ont révélé des distances atomiques hydrogène-hydrogène aussi petites que 1,6 angströms (moins d'un millionième de millimètre), par rapport aux distances de 2,1 angströms prévues pour ces métaux, comme le rapportent les scientifiques dans le dernier numéro des «Proceedings of the National Academy of Sciences» (PNAS). D'après l’Empa, ces distances atomiques incroyablement réduites sont remarquablement prometteuses puisque l'hydrogène contenu dans les métaux affecte les propriétés électroniques de ces derniers.
D’autres matériaux présentant des arrangements d'hydrogène similaires auraient déjà commencé à être supraconducteurs, mais seulement à des pressions très élevées. «Certains des supraconducteurs haute température les plus prometteurs, comme le décahydrure de lanthane, peuvent commencer à être supraconducteurs à environ -20 degrés Celsius, mais ils nécessitent malheureusement des pressions aussi élevées que 1,6 million de fois la pression atmosphérique pour se former», explique Rus Hemley de l'Université de l'Illinois à Chicago.
«Une question importante est de savoir si l'effet observé se limite ou non spécifiquement à l'hydrure de zirconium et de vanadium», explique Andreas Borgschulte du laboratoire «Advanced Ana-lytical Technologies» de l'Empa. Lors de futures expériences, les chercheurs prévoient d'ajouter plus d'hydrogène à l'hydrure de zirconium et de vanadium à différentes pressions pour évaluer la quantité d'hydrogène que l'alliage peut stocker dans son réseau.
Ce projet de recherche a été soutenu par le Département américain de l'énergie (DOE), le Fonds national suisse de la recherche scientifique (FNS), et le Centre national de recherche et de développement de Varsovie.
Source
M.B. nach Empa, Medienmitteilung, 4. Februar 2020