Des chercheurs de l'Ohio State University, en collaboration avec des scientifiques du monde entier, ont fait une découverte qui pourrait fournir de nouvelles informations sur la façon dont les supraconducteurs pourraient déplacer l'énergie plus efficacement pour alimenter les maisons, industriels et véhicules.

Leur travail, publié la semaine dernière dans la revue Avancées scientifiques , a montré que le graphène, un matériau composé d'une seule couche d'atomes de carbone, est plus susceptible de devenir un supraconducteur qu'on ne le pensait à l'origine.

"Le graphène par lui-même peut conduire l'énergie, comme un métal normal est conducteur, mais ce n'est que récemment que nous avons appris qu'il peut aussi être un supraconducteur, en créant un "angle magique" - en tordant une deuxième couche de graphène au-dessus de la première, " a déclaré Jeanie Lau, professeur de physique à l'Ohio State et co-auteur de l'article. "Et cela ouvre des possibilités de recherches supplémentaires pour voir si nous pouvons faire fonctionner ce matériau dans le monde réel."

Contrairement à la plupart des conducteurs conventionnels, les supraconducteurs sont des métaux qui peuvent conduire l'électricité sans résistance, ne subissant ainsi aucune perte d'énergie.

Le graphène est un cristal bidimensionnel - un morceau de carbone parfaitement plat - et, en une seule couche, n'est pas un supraconducteur. Mais plus tôt cette année, des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology ont publié des recherches qui ont montré que le graphène pouvait devenir un supraconducteur si un morceau de graphène était posé sur un autre morceau et que les couches étaient tordues selon un angle spécifique, ce qu'ils appelaient "l'angle magique".

Cet angle magique, pensaient les scientifiques, se situait entre 1 degré et 1,2 degré, un angle très précis.

"La question est, l'angle magique, à quel point cela doit-il être magique ?", a déclaré Emilio Codecido, un étudiant diplômé du laboratoire de Lau et un co-auteur de l'article.

L'équipe de l'Ohio State a découvert que l'angle magique semble être moins magique qu'on ne le pensait à l'origine. Leurs travaux ont révélé que les couches de graphène étaient toujours supraconductrices à un angle plus petit, environ 0,9 degrés. C'est une petite distinction, mais cela pourrait ouvrir la possibilité de nouvelles expériences pour étudier le graphène en tant que supraconducteur potentiel dans le monde réel. Jusque là, supraconductrice est limitée en dehors des laboratoires scientifiques car pour supraconductrice de l'électricité, les lignes électriques doivent être maintenues à des températures extrêmement basses.

"Cette recherche a poussé notre compréhension des supraconducteurs et de l'angle magique un peu plus loin que la théorie et les expériences précédentes auraient pu s'y attendre, " a déclaré Marc Bockrath, co-auteur de l'article et professeur de physique à l'Ohio State.

« La supraconductivité pourrait révolutionner de nombreuses industries :les lignes de transmission électrique, lignes de communication, transport, les trains, " a déclaré Codecido. " La supraconductivité dans le graphène bicouche torsadé nous apprendra la supraconductivité à des températures beaucoup plus élevées, températures qui seront utiles pour les applications du monde réel. C'est là-dessus que seront concentrés les futurs travaux."