samedi 22 octobre 2011

Lévitation quantique

Fin de semaine avec quelques vidéos de lévitation quantique.






Une ébauche du skate de "Retour vers le futur " :



Pour rappel, le vrai faux Hover Board :



Une application tout à fait au point (!?) pour le petit déjeuner :




Quelques explications :


Des chercheurs de l’école de physique et d’astronomie à l’université de Tel-Aviv, ont créé une piste autour de laquelle un semi-conducteur peut flotter, grâce au phénomène de “lévitation quantique" ou verrouillage quantique.

Cet effet de lévitation est expliqué par l’ effet Meissner, qui décrit comment, quand un matériau fait la transition de son état normal à son état ​​ supraconducteur, il rejette activement les champs magnétiques à partir de son intérieur, ne laissant qu’une fine couche sur sa surface.

Quand un matériau est dans son état ​​supraconducteur, qui implique de très basses températures, il est fortement  diamagnétique. Cela signifie que lorsqu’un champ magnétique est appliqué à l’extérieur, il va créer un champ magnétique opposé, le verrouillant dans sa position. À la différence de votre Guru qui n’a pas besoin d’être gelée pour rentrer en lévitation.

Un matériau appelé  Oxyde mixte de baryum de cuivre et d’yttrium (YBCO) peut être transformé en un supraconducteur par son exposition à de l’azote liquide, ce qui en fait l’un des supraconducteurs aux températures les plus élevées.

Dans la vidéo, il semble que la rondelle d’YBCO, refroidi par l’azote liquide, repousse les aimants intégrés sur l’appareil portatif. Elle montre aussi que l’angle de l’aimant peut être verrouillé dans un champ magnétique. Plus loin dans la vidéo on peut observer cette rondelle glisser autour d’une piste circulaire d’aimants, de la même manière que les  trains à sustentation magnétique le font.
Source (et suite) du texte : Guru Med
Autre article : Le Monde


Pour aller plus loin :


En 2011, la supraconductivité fête ses cent ans. Un anniversaire à l'occasion duquel le PhysiScope et l'Université de Genève proposent une foule d'activités en lien avec ce phénomène physique. Vous trouverez dans ce dossier des informations sur l'histoire de la supraconductivité, des explications sur son fonctionnement, des expériences en vidéo ainsi que le programme complet des différentes manifestations.
Source du texte : TSR

La supraconductivité est la capacité que possèdent certains matériaux, lorsqu’ils sont suffisamment refroidis, à laisser passer un courant électrique sans aucune résistance, évitant ainsi toute perte d’énergie.
De plus, la supraconductivité se manifeste par un phénomène unique et spectaculaire: la lévitation magnétique. En effet, une fois refroidi, un supraconducteur devient imperméable aux champs magnétiques lui permettant ainsi de flotter indifféremment au-dessus ou au-dessous d’un aimant sans le quitter. Un phénomène dont les applications vont certainement un jour révolutionner nos modes de vie!

En avril 1911, le hollandais Heike Kamerlingh Onnes et son étudiant Gilles Host font la plus importante découverte de leur carrière. En étudiant la résistance électrique du mercure, ils découvrent qu’elle peut chuter brutalement lorsqu’on  abaisse sa température à un niveau proche du zéro absolu (-273°C) ! Cette découverte mystérieuse ouvre un nouveau domaine de recherche de physique. Mais ça n’est qu’en 1986 que l’Allemand Georg Johannes Bednorz et le Suisse Karl Alex Müller (du laboratoire de recherche d’IBM à Zurich, Rüschlikon) découvrent les supraconducteurs à haute température critique. Ils reçoivent pour cela le Prix Nobel un an après seulement.

Ils mettent à jour un matériau devenant supraconducteur à -238°C, alors que le précédent record, depuis 1973, était de -249.8°C pour le niobure de germanium. Ils sont suivis quelques mois plus tard par d’autres chercheurs qui annoncent des supraconducteurs dans la même famille de matériaux à -180°C. C’est une étape capitale puisque ces matériaux peuvent désormais être refroidis à l’azote liquide (-196°C), bien moins onéreux que l’hélium liquide (-269°C) utilisé jusque là.

Malgré les 100 ans de recherche déjà effectués, la supraconductivité tient encore aujourd’hui en haleine de nombreux groupes de chercheurs dont ceux du Pôle National de Recherche sur les nouveaux matériaux aux propriétés exceptionnelles (MaNEP, Université de Genève).
Source du texte : TSR

Les liens de la manifestation :  Université Genève / Manep / Le dossier de la TSR 
Et dans le cadre des Supralunch :
Jeudi 3 novembre à 12h, visite guidée au CERN des cavités accélératrices et des aimants supraconducteurs du LHC. Rendez-vous à 11h55 à la réception du bâtiment 33 du CERN.

Et pour finir un petit documentaire :


 

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