La semaine prochaine, la fine fleur du domaine des supraconducteurs se retrouve à Genève. Plus de 1 000 experts participeront à la conférence internationale bisannuelle EUCAS (« European Conference on Applied Superconductivity »), organisée par le CERN en collaboration avec l’Université de Genève et l’EPFL-SPC, dans le cadre de la Société européenne de supraconductivité appliquée (ESAS). EUCAS 2017 réunira des scientifiques et ingénieurs de l’industrie et de la recherche publique, qui pourront ainsi partager les dernières avancées sur les supraconducteurs : des différents matériaux et câbles aux applications, géantes comme le LHC, ou miniatures comme dans les dispositifs électroniques.
Que le CERN organise une telle conférence ne relève évidemment pas du hasard. Le LHC est la plus grande application de supraconductivité du monde et les experts du CERN planchent sur de nouveaux supraconducteurs pour les accélérateurs de demain. Si l’imagerie par résonance magnétique, que l’on trouve couramment dans les hôpitaux, constitue le principal débouché industriel pour les supraconducteurs, la physique des hautes énergies est à la pointe des innovations, avec des demandes de performances toujours plus poussées.
Pour explorer des domaines d’énergies plus élevées, la physique des particules a en effet fait appel aux aimants supraconducteurs dès la fin des années 1960. Ils permettent de générer des champs magnétiques plus puissants pour courber la trajectoire des particules, et donc d'atteindre une énergie plus élevée. Les physiciens ont d’abord doté leurs détecteurs d’aimants supraconducteurs. Ils ont ensuite commencé à en équiper les accélérateurs à partir des années 1980. Le Tevatron au Fermilab, aux États-Unis, premier collisionneur supraconducteur, était doté d’aimants générant un champ de 4,3 teslas. Les aimants du LHC affichent des champs de 8 teslas et ceux du LHC à haute luminosité, en cours de développement, atteindront presque les 12 teslas.
Parallèlement, les travaux sur les supraconducteurs dits « haute température » se poursuivent. Découverts il y a trente ans, ils ont soulevé de formidables espoirs. Ils peuvent en effet fonctionner à des températures plus élevées que les supraconducteurs basse température - au-dessus de 30 kelvins (-243°C) contre quelques degrés kelvin seulement pour les supraconducteurs basse température. Leur utilisation pourrait par conséquent être moins compliquée et coûteuse, ouvrant de nouveaux horizons d’application de la supraconductivité. Néanmoins, ils font appels à des matériaux encore très complexes à mettre en œuvre et très onéreux. Mais, les recherches en la matière progressent, stimulées par des laboratoires comme le CERN.
« Le cercle vertueux entre la physique des hautes énergies et la supraconductivité se poursuit, avec des recherches pionnières notamment au CERN sur les supraconducteurs haute température », explique Lucio Rossi, chef de projet du LHC à haute luminosité qui co-préside la conférence EUCAS 2017 avec Luca Bottura, chef du groupe Aimants, supraconducteurs et cryostats du CERN. « Avec ces travaux, nous pourrions rêver d’aimants dipôles de 20 à 25 teslas, un défi immense qui, non seulement nous donnerait accès à de nouveaux territoires à explorer pour la physique, mais ouvrirait également les supraconducteurs à de nouvelles utilisations pour la médecine, l’énergie et d’autres domaines de notre vie quotidienne. »
Le CERN Courier consacre son numéro du mois de septembre aux supraconducteurs, leur histoire, leurs liens étroits avec la physique fondamentale. (À lire ici - en anglais).
En marge de la conférence, EUCAS 2017 propose des événements pour le grand public :
- Mardi 19 septembre à 18 h 30, Uni Dufour, auditoire U600 :
« Le boson de Higgs et notre vie », par Fabiola Gianotti. La Directrice générale du CERN relatera la découverte du boson de Higgs et son impact pour la science et la société. Entrée libre. Conférence en anglais avec interprétation simultanée en français. Plus d'informations sur le site de l'Université de Genève.
- Un « hackathon » sur les futures applications des supraconducteurs se tiendra du 22 au 24 septembre à IdeaSquare dans le cadre d’EUCAS 2017. Cet atelier réunira des experts des supraconducteurs et du transfert de technologies avec des étudiants en sciences et techniques et en management. Il a pour objectif d’esquisser de nouvelles pistes d’application et de commercialisation des supraconducteurs. Hébergé par le CERN et le réseau EASITrain, cet événement est mené par des membres de l’étude FCC, avec le soutien du projet de LHC à haute luminosité, de l’Université de Vienne, du groupe Transfert de connaissance et de IdeaSquare.
Venez assister à la présentation finale le dimanche 24 septembre à 11 h 30 à IdeaSquare. Plus d’informations sur ce site.