La publication aurait dû faire l’effet d’une bombe. Le 8 mars, des chercheurs de l’université de Rochester (Etats-Unis) affirment dans la prestigieuse revue Nature avoir formulé un matériau supraconducteur à température ambiante. Après plus de cent ans de recherche sur ces matériaux qui n’opposent aucune résistance électrique, la découverte pourrait s’imposer comme la plus importante de la décennie, si ce n’est du siècle. Elle est pourtant accueillie fraîchement par la communauté scientifique, qui doute du bien-fondé des données présentées par une équipe «dont les résultats sont accueillis avec une certaine précaution», euphémise David Vignolles.
Car ce n’est pas la première fois que le professeur Ranga Dias et son équipe affirment avoir découvert un matériau aux propriétés supraconductrices à une température proche de l’ambiante. En 2020, il affirmait avoir identifié les propriétés supraconductrices de l’hydrure de soufre carboné à une température de 15°C et une pression de 267 gigapascals (soit 2,6 millions atmosphères). «Personne n’a réussi à reproduire leurs données expérimentales, ce qui est assez gênant même si la manipulation était très complexe, note le chercheur. Ils ont surtout une manière contestable d’analyser les données.» L’article a d’ailleurs été retiré par Nature – un rare désaveu.
Dix fois la pression subie au fond de l’océan
La revue a pourtant fait le choix de publier à nouveau. «Nous ne comprenons pas comment Nature a pu accepter un nouvel article de ce groupe, qui cite même l’article qui a été rétracté», fait savoir le chercheur. Rappelant que les mêmes méthodes «non-standard» de calcul du papier précédent y ont aussi été utilisées.
Cette fois, le matériau présenté – constitué d’azote, d’hydrogène et de lutétium – serait supraconducteur à environ 20°C et 10 000 bars, soit dix fois la pression subie au point le plus profond de l’océan. Une pression que «de très nombreux laboratoires de physique dans le monde peut atteindre facilement», note le chercheur. Donc théoriquement beaucoup plus facile à reproduire par d’autres équipes que sa version précédente, malgré le manque d’informations méthodologiques fournies par l’équipe. «Trouver la supraconductivité à température ambiante est un graal, beaucoup de laboratoires vont essayer de reproduire leurs résultats expérimentaux, estime-t-il. Si personne n’est parvenu à le reproduire dans six mois, l’histoire est close.»
Dans le cas contraire, la découverte de Ranga Dias serait une découverte immense, digne d’un prix Nobel. «Le record de supraconductivité à haute température est de 133° Kelvins, soit -140°C, pour les matériaux de la classe des cuprates, découverts à la fin des années 1980, relate David Vignolles. Des composés découverts plus récemment, à base d’hydrogène, permettent d’atteindre la supraconductivité à une température supérieure, de l’ordre de 200°K, mais à des pressions équivalentes à un million d’atmosphères, ce qui limite les applications.»
Laisser la science faire son travail
Pour autant, «les applications actuelles [comme dans les IRM, ndlr] sont très limitées car il faut un système à froid», rappelle le chercheur. «Le problème de la pression n’est pas forcément plus simple, mais le fait d’avoir identifié une famille de matériaux supraconducteurs à haute température et forte pression est prometteur, développe-t-il. Il y a peu de chances d’avoir trouvé le matériau optimum du premier coup, donc nous pouvons espérer, en changeant quelques paramètres, trouver un autre matériau moins contraint par la pression.»
La découverte d’un «supra à l’ambiante», comme le désignent les chercheurs, pourrait débloquer des gains applicatifs immenses, notamment en supprimant les pertes des réseaux électriques dues à la résistance – estimées entre 2 et 3% par RTE et 6% par ERDF – mais aussi en débloquant le développement de systèmes comme les trains à lévitation. Il faudra pour cela attendre que la science ouverte fasse ce qu’elle fait de mieux: partager les expériences et les données pour confronter, remettre en question et débattre des découvertes pour garantir leur rigueur scientifique. Et développer petit à petit les connaissances de l’humanité.
