Un film qui garde la supraconductivité pendant presque un an express
À l'intérieur d'une enclume de diamant, qui comprime l'échantillon avec une force des millions de fois supérieure à la pression atmosphérique, un mince film de lanthane rencontre l'hydrogène. L'hydrogène provient de l'ammoniac-borane – une poudre qui, lorsqu'elle est chauffée, libère son hydrogène comme une éponge libère de l'eau. En quelques minutes de chauffage au laser, un film d'hydrure de lanthane naît – un matériau qui conduit l'électricité sans résistance à moins 26 degrés Celsius.
Ce résultat est une nouvelle étape dans la course aux supraconducteurs fonctionnant à température ambiante. Les supraconducteurs ordinaires nécessitent un refroidissement à l'hélium liquide jusqu'à moins 269 degrés, ce qui est coûteux et peu pratique. L'hydrure de lanthane, synthétisé sous forme de film mince plutôt que de bloc massif, conserve ses propriétés pendant presque un an – 300 jours. Pendant ce temps, le réseau cristallin ne s'est pas détruit et la supraconductivité n'a pas disparu, même lorsqu'on a appliqué un champ magnétique qui « éteint » habituellement le supraconducteur.
La technologie des films ouvre la voie à la création d'hydrures ternaires – des composés de trois éléments, où l'on peut ajuster plus précisément les propriétés du supraconducteur. De plus, les films minces sont compatibles avec la microélectronique : on peut en faire des capteurs miniatures, des dispositifs quantiques et des lignes de transmission d'énergie sans perte. Auparavant, les hydrures n'étaient obtenus que sous forme de poudres ou de minuscules monolithes, inadaptés aux circuits.
Pour revenir à l'image de l'éponge : l'ammoniac-borane a libéré son hydrogène, le lanthane l'a absorbé, et sous la pression des diamants est né un matériau qui maintient le courant sans perte pendant presque un an. Maintenant, le défi est de le faire fonctionner à pression ordinaire et à température ambiante. L'éponge est comprimée à l'extrême, mais l'eau ne s'en est pas échappée.
La supraconductivité dans l'hydrure de lanthane est observée à une température inférieure à celle d'un congélateur (−18 °C), mais supérieure à celle du point le plus froid de l'Antarctique (−89 °C).
Dans le roman d'Arthur C. Clarke « Les Enfants d'Icare », les supraconducteurs à température ambiante permettent de construire des villes dans les airs et de transmettre l'énergie sans fils.