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Supraconductivité

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Un besoin

La supraconductivité est la propriété de certains matériaux de conduire l'électricité sans aucune résistance : ainsi il n'y a pas de perte d'énergie dans les fils électriques. C'est une manifestation de la physique quantique, plus qu'une réduction normale de la résistance électrique avec la température. Les matériaux supraconducteurs ont aussi des propriétés magnétiques uniques.

Exemple de Supraconductivité La civilisation moderne dépend de la technologie supraconductive pour la plupart des sources génératrices d'énergie, de transport et de voyage interstellaire. De plus, de nombreuses applications spécialisées comme les communications supraluminales et la fabrication d'hyperpuces informatiques seraient impossibles sans elle.

Explications

La conductivité électrique ordinaire se produit quand les électrons externes ("électrons de valence") ne sont pas liés fortement et qu'ils sont donc facilement détachables. Les métaux sont les premiers conducteurs, en particulier le cuivre, l'argent et l'or. Cependant, la résistance d'un fil électrique en métal n'est pas nulle. Une partie de l'énergie électrique est convertie en chaleur en passant par le fil. Ainsi, un conducteur électrique doit-il avoir un large diamètre pour transmettre une grande quantité de courant, afin de réduire la résistance et d'éviter que le métal ne chauffe jusqu'à son point de fusion.

La supraconductivité résulte d'un phénomène complètement différent, qui apparaît chez les conducteurs ordinaires à de très basses températures. Même aujourd'hui, au XXIIe siècle, on ne le comprend pas tout à fait. Par essence, la supraconductivité veut que les électrons portants de l'énergie électrique se réunissent par paires et se déplacent à l'unisson, contrairement à ceux que l'on trouve dans les conducteurs normaux, qui se chevauchent et se bousculent précipitamment vers la ligne d'arrivée. On a d'abord constaté que la supraconductivité se manifestait seulement à des températures très basses, proches du zéro absolu. Elle fut alors considérée comme une curiosité de laboratoire. Mais au fil des siècles, on créa des substances supraconductrices à des températures de plus en plus élevées. Aujourd'hui, elles fonctionnent bien au-dessus du point d'ébullition de l'eau (100°C).

Quand un courant électrique circule, cela engendre un champ magnétique. Une des propriétés de la matière supraconductrice est sa capacité à le repousser. La répulsion est tellement puissante qu'un morceau de matière supraconductrice flotterait dans un champ magnétique.

De nombreuses recherches ont été faites pour améliorer la résistance des supraconducteurs à la pénétration magnétique. Aujourd'hui, l'Unobtanium est de loin le plus performant. Dans certaines circonstances, il est même possible de piéger un intense champ magnétique en son sein. Cette propriété aussi unique que stupéfiante a ouvert de nombreuses perspectives à la recherche.

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