Optimiser un nouveau matériau supraconducteur
La propriété unique des supraconducteurs, essentiellement la non-résistance au flux électrique (une conductivité presque idéale) qui les rend attirant pour une grande variété d'applications existantes et futures. Les supraconducteurs conventionnels atteignent leurs propriétés spéciales lorsqu'ils sont super-refroidis à une température proche du zéro Kelvin à l'aide d'un refroidissement par liquide cryogénique coûteux (tel que l'azote ou l'hélium). Les supraconducteurs à haute température (SHT), d'autre part, possèdent ces propriétés à des températures relativement hautes (très froides mais bien moins par rapport aux matériaux supraconducteurs conventionnels). Les SHT éliminent le besoin des procédures de refroidissement coûteuses, mais l'un des principaux obstacles a été la fragilité des matériaux associés. Ceci rend difficile la fabrication de câbles flexibles, augmentant les coûts de travail et les matériaux gaspillés. Le diborure de magnésium (MgB2), un matériau supraconducteur récemment découvert ayant la température de transition la plus haute que l'on connaisse (à laquelle il devient supraconducteur) a généré un grand enthousiasme. MgB2 pourrait devenir le matériau supraconducteur de choix dans plusieurs applications de champ magnétique à moyenne portée telles que l'imagerie par résonance magnétique (IRM). Les sociétés européennes jouent déjà un rôle dominant dans l'IRM et l'utilisation de MgB2 peu coûteux pourrait considérablement renforcer la compétitivité européenne sur le marché mondial. En outre, le secteur énergétique, notamment en ce qui concerne l'hydrogène liquide, pourrait beaucoup progresser grâce à des avantages financiers, environnementaux et de fonctionnalités que permet le MgB2. Des chercheurs ont lancé le projet Hipermag pour renforcer la performance de MgB2 et ainsi renforcer l'applicabilité et la pénétration du marché. Les chercheurs sont parvenus à optimiser la microstructure des poudres précurseurs, démontrant les propriétés supraconductrices renforcées des précurseurs et de câbles de taille nanométrique dopées au carbone (rubans monofilamentaires). Ils ont ensuite développé des techniques de traitement menant au développement des conducteurs multifilamentaires contenus dans des gaines métalliques. Les matériaux ont offert une stabilité mécanique renforcée qui n'existait pas jusqu'à aujourd'hui. Les chercheurs ont également amélioré les capacités conductrices de courant, utilisant une variété de techniques microscopiques et spectroscopiques pour déterminer l'orientation préférée des cristallites de MgB2. Enfin, ils ont évalué la stabilité des supraconducteurs dans les champs magnétiques, expliquant les résultats expérimentaux innovants avec des descriptions théoriques. MgB2 est un matériau supraconducteur intéressant ayant de nombreuses utilisations potentielles. Les limites à son utilisation commerciale ont été partiellement surmontées grâce à la recherche menée par le consortium Hipermag. Parmi les futures applications, on compte l'imagerie médicale et l'énergie renouvelable.
