La théorie suggère que l'hydrogène métallique devrait être un supraconducteur à température ambiante; cependant, ce matériau n'a pas encore été produit en laboratoire. Les superhydrures métalliques sont remplis d'atomes d'hydrogène dans une configuration similaire à la structure de l'hydrogène métallique. Les modèles prédisent qu'ils devraient se comporter de la même manière. Des échantillons de superhydrures de lanthane ont été réalisés et testés, et lors de la réunion de mars 2019 de l'APS à Boston, Russell Hemley décrira le travail de son groupe en étudiant le matériel.

Il y a 5,5 millions de kilomètres de lignes électriques dans ce pays, chacune perd de l'énergie en ce moment. Cette perte de charge continue de 2 à 4 pour cent pourrait être réduite ou éliminée si un émetteur à résistance inférieure pouvait être trouvé. De nombreux matériaux à résistance nulle ont été démontrés en laboratoire depuis la découverte de la supraconductivité en 1911. Malheureusement, ces supraconducteurs nécessitent des températures basses. Le progrès vers des supraconducteurs commercialement viables qui fonctionnent à ou près des températures ambiantes est un rêve de la physique, science des matériaux et technologie de l'énergie.

Les scientifiques de l'Université George Washington ont prédit que les superhydrures présenteraient une supraconductivité à des températures approchant la température ambiante en 2017. Maintenant, ces scientifiques ont confirmé leur prédiction en laboratoire dans cette nouvelle classe de matériaux. Leurs résultats pourraient être une étape importante dans la poursuite de la transmission électrique sans pertes de résistance.

Cette semaine, lors de la réunion de mars 2019 de l'American Physical Society à Boston, Russell Hemley présentera les dernières recherches sur la supraconductivité dans cette classe de matériaux. Il participera également à une conférence de presse décrivant le travail. Les informations permettant de se connecter pour regarder et poser des questions à distance sont incluses à la fin de ce communiqué de presse.

La théorie prédit la supraconductivité non refroidie dans l'hydrogène métallique, une phase condensée où les noyaux H sont écrasés ensemble dans une bande délocalisée de leurs propres électrons de valence. Une bande de conduction se trouve énergétiquement juste au-dessus, donc l'hydrogène métallique est conducteur. En tant que tel, il se comporte comme un métal alcalin, mais aussi comme un supraconducteur à très haute température. La pression nécessaire pour fabriquer ce matériau encore hypothétique est estimée à la portée des techniques expérimentales actuelles. Il y a eu des rapports non confirmés de son observation. Cependant, les résultats n'ont pas été reproduits.

Une voie connexe dans la recherche de supraconducteurs à température normale se concentre sur les matériaux riches en hydrogène qui pourraient imiter l'hydrogène métallique. Superhydrures métalliques (MHx x> 6) semblait prometteur, selon les prédictions du groupe de l'Université George Washington. Ces matériaux sont remplis d'atomes d'hydrogène dans une configuration similaire à leur structure dans l'hydrogène métallique. L'équipe de l'Université George Washington a synthétisé l'un de ces matériaux l'année dernière, le superhydrure de lanthane, et lors d'expériences récentes, il a été découvert que le matériau est en fait un supraconducteur.

Ils ont utilisé une cellule à enclume de diamant pour créer des spécimens de LaH10 sous des pressions approchant les 2 millions d'atmosphères. La résistance électrique de l'échantillon a chuté; la supraconductivité a continué presque jusqu'à la température ambiante. Ces mesures étaient en bon accord avec leur prédiction théorique.

Les progrès vers des supraconducteurs à plus haute température se poursuivront dans ce laboratoire. Les progrès dans la compréhension de la supraconductivité non refroidie suggéreront de nouvelles directions vers des approches non pressurisées.

"Les résultats devraient ouvrir un nouveau chapitre dans la recherche sur la supraconductivité, " Hemley a dit. " Le travail montre également l'importance des « matériaux par conception » dans la création de nouveaux matériaux. "