Mais c'est quoi un supraconducteur ? Un métal ou un alliage qui, à une température critique, n'oppose aucune résistance au passage du courant électrique ? David Louapre, physicien et vidéaste scientifique, explore ce monde proche du zéro absolu !

Supraconducteur ou supercalifragilisticexpialidocious ?!
Supraconducteur ou supercalifragilisticexpialidocious ?! © Getty / Manfredo Pinzauti

Qu’est-ce qu’un supraconducteur ? (Olivier) 

Réponse de David LOUAPRE, Physicien, Blogueur et vidéaste scientifique 

"Olivier,  je suis extrêmement surpris qu'à 10 ans, tu connaisses déjà l'idée du supraconducteur ! Je vais peut-être rappeler ce qu'est un conducteur avant de parler de supraconducteur, tout cela dans le domaine de l'électricité."

Le conducteur est un matériau qui va conduire l'électricité dont on peut se servir pour faire des fils électriques 

"Généralement, on utilise des métaux, plutôt du cuivre, ou de l'argent dans certaines conditions. Cela s'oppose aux matériaux isolants électriques, comme le verre ou le plastique, à travers lesquels on ne peut pas faire passer de courant. Entre ces deux conducteur isolants, il y a des matériaux qui sont de mauvais conducteurs. Par exemple, le corps humain est un mauvais conducteur, on peut faire passer du courant dans le corps humain, c'est d'ailleurs potentiellement assez dangereux, mais le corps humain ne conduit pas très bien l'électricité, il oppose une certaine résistance au passage du courant. 

Même les matériaux qu'on utilise pour faire des fils électriques, le cuivre ou l'argent, opposent aussi une certaine résistance au passage du courant. C'est une résistance très faible, ce qui fait qu'ils sont de bons conducteurs. Mais, mine de rien, ils ont quand même une petite résistance qui a deux conséquences : la première est que parfois les fils électriques peuvent chauffer, l'autre conséquence est qu'on perd de l'énergie.

Quand on est à la maison et qu'on a des rallonges, ce n'est pas du tout gênant. Quand on transporte du courant sur des milliers ou des centaines de kilomètres, cela pose tout de suite plus de problèmes. Il y a une vraie question de la quantité de courant qu'on perd dans la nature, sous forme de chaleur, du fait que les matériaux utilisés ne sont pas des conducteurs parfaits." 

"Il y a eu une découverte assez extraordinaire au début du XX° siècle. Le physicien néerlandais, Heike Kamerlingh Onnes, prix Nobel de physique, a découvert que :

Si on refroidit le mercure, il n'a plus du tout de résistance au passage du courant. Sa résistance est égale à zéro : un conducteur parfait !

Le petit hic : pour obtenir cette propriété extraordinaire, il fallait refroidir le mercure à -269 °C. C'est seulement 4 degrés au dessus du zéro absolu qui est la plus petite température possible. Pour refroidir le mercure à cette température, on pouvait utiliser de l'hélium liquide (c'est l'une de ses grandes découvertes de l'époque : comment liquéfier l'hélium ?) Il a pu refroidir du mercure à cette température-là et découvrir, complètement par hasard, que :

le mercure devient ce qu'on appelle maintenant supraconducteur, un conducteur parfait

Ce serait génial d'avoir des supraconducteurs parce qu'on éviterait de perdre du courant en le transportant. Le problème, c'est le refroidissement à -269° C. Les chercheurs ont essayé de trouver des matériaux qui seraient supraconducteurs mais qui pourraient fonctionner à des températures un peu moins glaciales. On en a trouvé un certain nombre et on en trouve assez régulièrement, mais cela reste toujours des températures qui sont quand même très froides. Il faut quand même refroidir les meilleurs supraconducteurs à -150° C. / -200° C." 

"Maintenant, c'est plus simple parce qu'il y a certains supraconducteurs qui fonctionnent avec de l'azote liquide et cela permet de faire un certain nombre d'applications technologiques. Par exemple, aujourd'hui, on trouve des supraconducteurs dans les IRM, les grosses machines qui permettent d'observer notre cerveau. Les IRM ont besoin d'un très fort champ magnétique et pour le créer, on utilise des bobines faites avec des supraconducteurs." 

►► ALLER PLUS LOIN ! 

L'histoire de la découverte des supraconducteurs

Le petit film sur la supraconductivité

La supraconductivité, pour tout savoir  : explications, vidéos, animations et jeux !

VOIR | Science étonnante, le Blog ScienceEtonnante_, l_a chaîne youtube de David Louapre

📖 LIRE | "Insoluble mais vrai ! - Ces énigmes et casse-tête qui résistent encore à la science" de David Louapre, éditions Flammarion, 2019

Pourquoi on a froid quand on digère ? (Fanny)   

Réponse de Baptiste BEAULIEU, médecin et romancier.

C'est vrai mais pas pour tout le monde, nous sommes sept milliards d'êtres humains sur terre et on ne réagit pas tous pareil ! Mais la majeure partie des gens ont froid pendant la digestion. Tout simplement parce qu'entre le moment où on met l'aliment dans la bouche et le moment où on va aller aux toilettes, 

au cours de ce processus qui est la digestion, une partie de l'énergie du corps va être démobilisée de la périphérie vers le centre du corps, vers le tractus digestif

pour pouvoir apporter plus de sang au tractus digestif, pouvoir apporter plus d'enzymes, plus de sécrétion, plus de tout ce petit matériel qui permettra aux enzymes de couper les aliments en glucides : en petits sucres, en lipides : en petits gras, ou en protéines : en petites briques qui te permettront d'avoir des muscles plus tard. Cette démobilisation du sang, de la périphérie vers le centre du corps, va te donner l'impression d'avoir froid. 

Le corps est comme une usine pleine de tuyaux, de fours, de petits soldats, de petits ouvriers en tablier qui travaillent, qui pompent, qui enfournent, évacuent, tapent et vissent. C'est une grande usine, une grande maison ! Un professeur nous avait dit pendant mes études de médecine (je ne sais pas s'il s'était moqué de nous) : "On appelle la zone supérieure de la bouche : le palais, parce que nous somme tous les reines et les rois de cette petite usine !"

📖 LIRE | "Alors voilà, les 1001 vies des Urgences" du docteur Baptiste Beaulieu, Fayard 2013, Livre de Poche, 2015. 

VOIR | "Alors Voilà" : le Blog du Dr Baptiste Beaulieu

Qui était la personne la plus importante à Versailles après le roi et la reine ? (Pierre) 

Réponse de Mathieu da VINHA, Historien, ingénieur de recherche et directeur scientifique du Centre de recherche du château de Versailles, il a écrit plusieurs ouvrages.

Intéressant et difficile de répondre à ta question. Parce qu'il y a le roi, la reine, mais à la rigueur le fils est plus important que la reine. En France, on a le système très masculin de la primogéniture mâle : ce qui est important, c'est le roi et non pas la reine, et on considère déjà le fils du roi comme un mini roi puisqu'il est appelé à régner un jour. Si on s'éloigne du noyau dur de la famille, il y a ensuite les frères du roi. A l'époque de Louis XIV, il y a le duc d'Orléans qu'on appelle Monsieur, qui est important. 

Mais qu'est-ce qu'on appelle "Etre important à Versailles ?" : La famille royale ? Les gens influents à la cour ? L'intendant du Château de Versailles qui a la haute main sur la distribution des logements, en accord direct avec le roi ? 

Alexandre Bontemps, qui était Premier valet de chambre du roi, était également ce qu'on appelle l'intendant du château de Versailles, c'est lui qui distribuait les logements. Il y a discordance entre son rang et la position "officieuse" qu'il a à la cour. Le duc de Saint-Simon, qui a beaucoup écrit sur la cour de Louis XIV, dit qu'il était plus craint que les plus grands ministres et même la famille royale était à genoux devant lui, qui avait le pouvoir sur le château, sur la ville et sur tout le domaine de Versailles. 

A la fin du règne de Louis XIV, le domaine de Versailles s'étend sur 8 000 hectares. A la fin du règne de Louis XVI, il y a 16 000 hectares ! L'intendant du château a un pouvoir très, très important, sachant qu'il y a aussi une police secrète, des gardes suisses sous son autorité, qui surveillent ce qui se dit dans les cabarets, les auberges, les hôtels... Et tout est rapporté au roi qui est au courant de tout ce qui se passe. On nous dit que s'il apprend une histoire d'amourette, il en rigole. Mais s'il apprend autre chose, il y a parfois des sanctions qui tombent et les gens ne savent pas d'où ça vient...! 

Les gens importants sont évidemment la famille royale et les grands clans aristocratiques, comme la très grande famille Noailles qui a beaucoup de charges à la Cour et beaucoup d'appartements. Tant et si bien qu'il y avait une aile du château de Versailles qu'on appelait "la rue de Noailles" parce qu'ils "squattaient" plusieurs appartements !

📖 LIRE | "Alexandre Bontemps, Premier valet de chambre de Louis XIV" de Mathieu da Vinha, Édions Perrin, 2011

📖 LIRE |  "Au service du roi, les métiers à la cour de Versailles" de Mathieu da Vinha, Éditions Tallandier, 2018

Les invités
  • David LouaprePhysicien chercheur et vidéaste scientifique sur la chaîne Youtube « Science étonnante »
  • Baptiste BeaulieuMédecin
  • Mathieu da VinhaHistorien, ingénieur de recherche et directeur scientifique du Centre de recherche du château de Versailles.
L'équipe
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