Des aimants pour réfrigérateurs aux disques durs, les aimants occupent une place très importante dans notre vie quotidienne, mais leur utilité est bien plus grande quand on passe au domaine de la physique et du développement des matériaux. Un groupe d'ingénieurs de l'Université d'État de Floride vient de créer l'aimant résistif le plus puissant du monde, avec une densité de flux magnétique qui atteint 41,4 teslas. Cela le place 7,5 pour cent au-dessus de son concurrent direct, et tout près des conceptions hybrides, plus complexes et plus coûteuses.
Un exploit impressionnant
Certains aimants du marché sont si puissants qu'ils doivent être manipulés avec beaucoup de soin. Il suffit de chercher quelques vidéos sur YouTube pour constater leur force, en particulier ceux fabriqués en alliage de néodyme. Pourtant, l'aimant conçu par l'Université d'État de Floride va bien plus loin. Un aimant permanent en néodyme présente, en moyenne, une densité de flux magnétique de 1,3 teslas. Les ingénieurs du National MagLab de l'université ont, eux, créé un aimant résistif de 41,4 teslas, le plus puissant de son genre sur la planète. Si l'on considère que passer de 1 tesla à 10 teslas demande cent fois plus d'énergie, nous sommes face à un exploit impressionnant.
Une véritable bête d'énergie
Et en parlant d'énergie, ce nouvel aimant est une véritable bête. Son fonctionnement exige une puissance de 32 mégawatts de courant continu, et un système de refroidissement liquide dans lequel circulent plus de 16 000 litres d'eau par minute. Le MagLab a conservé le record mondial de densité de flux magnétique pour les aimants résistifs pendant 19 ans, jusqu'à ce qu'un développement dans la ville de Hefei (Chine) le lui arrache en 2014 avec un aimant de 38,5 teslas. Grâce à ce nouvel aimant, officiellement baptisé « Project 11 », le laboratoire a réussi à récupérer le record. Bien sûr, cela n'a pas été facile : il a fallu deux ans et demi de travail, soutenus par un investissement de 3,5 millions de dollars.
Project 11 face aux aimants hybrides
Techniquement, Project 11 n'est pas l'aimant le plus puissant en général. Si l'on étudie un peu son histoire, le MagLab a aussi créé un aimant hybride de 45 teslas, combinant une unité supraconductrice de 11,5 T avec une unité résistive de 33,5 T. Cela donne quand même à la communauté scientifique la possibilité d'accéder à un outil bien plus robuste, au bénéfice d'un grand nombre de disciplines.
